Развитие спринклерных пожарных систем.

История и тенденции

Предпосылки возникновения систем автоматического пожаротушения

Проблема тушения пожаров с давних времен волновала человечество. Профессия пожарного появилась одновременно с появлением первых городов. В прошлые века, когда большинство строений было построено из горючих материалов, пожары становились неконтролируемыми. Даже в конце XIX столетия пожарным затрудняли работу старые водоносные трубы с низким давлением, малое количество гидрантов и цистерн, нестандартизированные комплектующие пожарных гидрантов и ряд других проблем. Известны пожары, которые разрушили значительные части городов. Например, 17 декабря 1835 года огонь вспыхнул в финансовом квартале Нью-Йорка и разрушил почти 700 зданий. Один из самых дорогостоящих пожаров произошел в Бостоне 9 ноября 1872 года, разрушивший 776 зданий в центре города и причинивший урон имуществу в размере $73,5 млн.

Появление противопожарной защиты

Первая известная плавкая составная головка спринклера была изобретена в 1874 году Генри Пармэли, чтобы защитить его фабрику по производству фортепьяно. Это изобретение привлекло внимание представителей текстильной промышленности. Ткацкие фабрики и склады также были особенно уязвимы перед пожарами и терпели из-за них огромные материальные и людские потери на протяжении всей истории своего развития. Идея спринклеров быстро распространилась по всему индустриальному миру.

В 1896 году был введен стандарт для установки спринклерных систем. Первые комитеты по стандартизации состояли из руководителей страховых компаний, которые попытались привнести некоторый порядок в ранее вынесенные постановления и рекомендации, чтобы иметь возможность контролировать потери от пожаров.

Революционное изобретение

Однако только в 1930-х годах, когда Grinnell Company начала проектировать и устанавливать системы противопожарной защиты «первого поколения» для подвалов жилых домов, спринклеры появились на рынке жилых зданий. Grinnell разработали головку спринклера «Speedex», время реакции которого на повышение температуры выше критического значения было значительно снижено, чем у использовавшихся в промышленности спринклеров.

В России спринклерные системы пожаротушения появились в 90-х годах XIX века. Основными потребителями спринклерных систем также были владельцы фабрик и заводов, которые по достоинству оценили способность систем ликвидировать пожар в самом его начале. Также стимулом к установке являлось уменьшение страховых выплат для зданий, оборудованных системой автоматического пожаротушения. К началу революции в России насчитывалось около 400 фабрик и заводов, находившихся под защитой установок пожаротушения.

С ликвидацией в начале революции страховых обществ и упразднением непосредственных владельцев предприятий, лично заинтересованных в сохранности фабричного имущества и уменьшении расходов на страхование, распространение спринклерных систем приостановилось. Упадок промышленности, приведший к временной остановке или сокращению большинства фабрик и заводов, стало причиной утраты работоспособности систем.

Grinnell Company закрыла свой филиал в России, запас спринклеров ее производства иссяк. Для поддержания этой отрасли был создан завод «Русский спринклер». Его спринклеры представляли собой более или менее точное, в смысле размеров отдельных частей, общей конструкции и материалов, воспроизведение спринклеров системы Гриннеля.

В 1925 году завод «Русский спринклер» изготавливал 300 шт. спринклеров в день. За 1923–1924 годы было изготовлено более 300 тыс. спринклеров, что свидетельствует о повышенном спросе на подобные системы.

В течение некоторого времени ряд производителей спринклеров для удешевления конструкции использовал в качестве уплотнительного материала резиновые прокладки. Однако в процессе эксплуатации резина теряла эластичность, что приводило к потере герметичности. Также при пожаре были отмечены случаи, когда из-за наличия в конструкции резиновой прокладки после разрушения термочувствительного элемента крышка оросителя прилипала к корпусу и спринклер не срабатывал. Такие случаи были зафиксированы при пожаре на многих объектах в США. После этого производителями была проведена широкомасштабная акция по отзыву и замене всех спринклеров с резиновыми уплотняющими кольцами. В Российской Федерации применение оросителей с резиновым уплотнением запрещено.

Рисунок 1. Спринклер системы Гриннеля короткая трубка 1 диаметром ½", ввинчиваемая в водопроводную трубу и закрываемая снизу плоским клапаном 2; клапан удерживается рычажком 3 и подпоркой 4. Подпорка 4 прикрепляется к медной дуге аппарата с помощью слабого припоя, который плавится при температуре 73 °C

В наши дни

Статистика показывает, что объем производства спринклеров неуклонно растет как в России, так и в других странах. Показателен опыт Китая: его внутренний рынок спринклеров за последние 10 лет изменился от единичных случаев установки до 15 млн штук ежегодно устанавливаемых оросителей.

Несмотря на то, что с момента изобретения основа конструкции спринклера остается практически неизменной, на рынке появляются оросители, предназначенные для работы в специфических условиях:

• стеллажные оросители для защиты внутристеллажного пространства складов;
• оросители для создания завес;
• оросители для защиты пирсов;
• оросители, работающие под любым углом к горизонту для защиты объектов сложной формы;
• оросители для защиты кабельных каналов.

В последнее время интенсивное развитие получила технология с применением тонкораспыленной воды. Применение таких спринклеров позволило за счет более полного использования физико-химического потенциала воды в части подавления горения существенно понизить расход воды при тушении.

Общемировой рост потребления спринклеров связан с эффективностью систем (по статистике в различные годы от 70 до 90 % пожаров было затушено не более чем 10 спринклерными оросителями), а также с изменениями, принимаемыми в законодательстве стран, ужесточающими нормы противопожарной безопасности, и предоставлением льгот при страховании.

Ежегодные премии, которые выплачиваются в США страховой компании, могут быть снижены на 80 %, если застрахованные помещения оборудованы спринклерной системой пожаротушения. В Великобритании противопожарное расстояние между вновь возводимыми зданиями может быть меньше нормативного в два раза, если в них будет запроектирована система автоматического пожаротушения, что позволяет уплотнить застройку и сэкономить на приобретении участка под строительство меньшего размера.

В России страховые премии не столь существенно зависят от систем пожаротушения. При страховании имущества от пожара их размер уменьшается. В то же время увеличивается премия при страховании имущества от затопления из-за вероятности случайного срабатывания спринклера.

Поэтому все большее внимание стало уделяться внештатным ситуациям, связанным с несанкционированным запуском спринклерной автоматической системы. Несмотря на высокую надежность спринклеров, всегда остается небольшая вероятность ложного срабатывания. Это может быть связано с заводским дефектом, ошибкой проектировщика или ошибкой при монтаже, когда ороситель случайно попадает под прямое воздействие солнечных лучей. Возможны случаи умышленного повреждения запорного устройства оросителей. Практически полностью исключает нештатный запуск спринклерной секции использование специальных узлов управления с контролем запуска от автоматической пожарной сигнализации (АПС), по зарубежной терминологии системы предварительного действия (pre-action). Если запорное устройство в таких системах повреждено, то для того чтобы вода заполнила распределительный трубопровод, необходимо подтверждение от АПС. Если подтверждение не поступает, то система выдает сигнал о разгерметизации спринклерной секции.

Ведется интенсивная работа над снижением инерционности теплового замка. Уже сейчас ведущие производители термочувствительных запорных устройств могут предложить изделия, инерционность которых в несколько раз меньше традиционной. Ясно, чем меньше инерционность, тем раньше ороситель откроется и приступит к ликвидации еще небольшого очага возгорания. Следовательно, в некоторых случаях можно было бы уменьшить регламентированную интенсивность орошения.

Обслуживание системы спринклерного пожаротушения

Оросители должны регулярно осматриваться на предмет отсутствия механических повреждений, коррозии, повреждения покрытия, преград орошению. Поврежденные оросители подлежат замене. Даже небольшие протечки требуют немедленной замены оросителя. Для этого следует иметь арсенал запасных оросителей и постоянно пополнять его. Спринклерные оросители, которые подверглись тепловому воздействию продуктов сгорания, превышающему значения предельно допустимой рабочей температуры, подлежат обязательной замене. Сработавшие спринклерные оросители ремонту и повторному использованию не подлежат. Их надо заменить на новые. Срок службы оросителей составляет 10 лет с даты выпуска. По истечении этого срока оросители подлежат испытаниям или замене.

Тенденции развития законодательной базы за рубежом

В последние годы ряд ассоциаций, создающих стандарты в области безопасности и защиты от пожара, требуют принять поправки в кодекс безопасности зданий. С 2006 года они выдвигают требование, чтобы во всех вновь строящихся жилых зданиях, в том числе одноквартирных, начиная с 2011 года, устанавливались системы спринклерного пожаротушения. Подобное требование вызвало неоднозначную реакцию, и было высказано даже мнение о том, что под кажущейся заботой о безопасности людей скрывается сговор производителей спринклеров с целью обогащения.

Однако с 2000 по 2004 год 34 % смертей от огня произошли в домах с работающей сигнализацией, что на 10 % больше, чем в период с 1986 по 2000 год (в Америке широко распространена практика установки пожарной сигнализации в жилых домах). По мере старения систем сигнализации надежность их работы неуклонно снижается. Влияет на эту статистику и человеческий фактор – многие люди попросту забывают проверять исправность системы пожарной сигнализации и менять батарейки в автоматических извещателях.

Полезные сайты

Национальная ассоциация защиты от пожаров. Общественная организация, объединяющая как другие общественные организации, так и предприятия в различных отраслях – строительной, производства средств защиты, электротехнической. Именно эта ассоциация является разработчиком большинства

Международный консультативный совет, относительно молодая по сравнению с NFPA организация, имеющая международный статус и активно создающая новое поколение стандартов (кодексов) в области безопасности зданий, в частности в отношении пожаров.

Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны , раздел «Tехническое регулирование в области пожарной безопасности»