Мифы о спринклерной системе

А. Ю. Иванов, заместитель генерального директора ООО «Траст инжиниринг»

Проясним некоторые термины

Спринклер или дренчер?

Спринклер (от англ. sprinkle – «брызгать») – «ороситель (распылитель), оснащенный тепловым замком. Тепловой замок – запорный термочувствительный элемент, вскрывающийся при определенной температуре» (СП 485.1311500.2020).

Параметр Спринклерная система Дренчерная система Избирательность тушения Тушение выполняет конкретный сработавший спринклер, он действует локально, борясь с очагом пожара непосредственно под собой Тушение производится всеми дренчерами одновременно, «по площадям» Сохранение имущества Система относится к имуществу более или менее бережно Возможный ущерб не принимается во внимание, главное – скорость тушения Включение системы Насосы включаются после того, как вскрылся один или несколько спринклеров. Датчики пожарной сигнализации не принимают участия в этом процессе Система запускается от датчиков пожарной сигнализации (или вручную)

Вся «автоматика» спринклера сводится к стеклянной колбе с жидкостью, которая расширяется при нагреве. При определенной температуре жидкости колба не выдерживает и лопается, а пробка, которая перекрывала выходное отверстие, срывается. Это и есть тепловой замок.

В зависимости от типов помещений используются спринклеры, которые срабатывают (лопаются) при разной температуре. В обычных гражданских зданиях используются самые чувствительные спринклеры (57 и 68 °C), а в промышленности используют более стойкие спринклеры. Чтобы отличать одни от других, придумали разные цвета жидкости (рис. 1).

Дренчер (от англ. drench – «орошать», «заливать», но нам нравится другой перевод – «проливной дождь») – «ороситель (распылитель) с открытым выходным отверстием» (СП 485.1311500.2020).

Внешне он похож на спринклер, только в дренчере нет теплового замка (колбы) (рис. 2). Дренчеры используются в местах, где пожар может быстро выйти из-под контроля и критическое значение имеет скорость срабатывания системы, когда нет возможности ждать, пока сработает один спринклер за другим. Дренчеры используются прежде всего в цехах и складах, но находят применение и в обычных зданиях – для защиты фасадов и проемов с помощью водяных завес.

Что такое сухотруб?

Понятия «сухотруб» и «воздушная установка» близки, но есть важный нюанс:

«установка пожаротушения автоматическая спринклерная воздушная: Установка пожаротушения спринклерная, подводящий трубопровод которой заполнен водой (водным раствором), а трубопроводы, расположенные выше узла управления, – воздухом или иным газом под давлением» (СП 485.1311500.2020).

Переводим: это особый тип спринклерной (или дренчерной) системы, которая устанавливается в местах с риском замерзания воды (неотапливаемые или плохоотапливаемые помещения). Для этого часть системы, которая расположена в холодной зоне, заполняется воздухом, а не водой (рис. 3).

«сухотруб: Не заполненный в дежурном режиме водой вертикальный трубопровод ВПВ с присоединенным к нему на каждом этаже или полуэтаже пожарными запорными клапанами в комплекте с соединительной головкой, одним концом выведенный на фасад здания с соединительной головкой для подключения внешнего источника водоснабжения (мобильной пожарной техники)» (СП 10.13130.2020).

Сухотруб – это только трубопровод с патрубками подключения для пожарных машин, заполненный воздухом, а не водой.

Что такое тонкораспыленная вода (ТРВ)?

«Тонкораспыленная вода: распыленный водяной поток … со среднеарифметическим диаметром капель 150 мкм и менее» (СП 485.1311500.2020).

Переводим: капли обычной спринклерной системы имеют диаметр около 1 мм и не так эффективны при тушении пожара, как водяной туман, в котором капли имеют размер 0,1 или даже 0,01 мм.

Системы водяного пожаротушения, в которых капли имеют размер 0,15 мм (150 мкм) и менее, относятся к установкам тонкораспыленной воды (ТРВ) (рис. 4).

Спринклер ТРВ, как и обычный, имеет цветную стеклянную колбу (рис. 5).

В таких системах используются насосные агрегаты, создающие очень высокое давление (рис. 6), поэтому в ТРВ-системах необходима особая трубопроводная арматура и спринклеры.

ТРВ применяют из-за малого расхода воды, минимального ущерба имуществу при тушении, широких возможностей по применению в высотных зданиях, меньшего размера трубопроводов и площадей технических помещений.

Но все это в обмен на значительно более высокую стоимость.

Теперь изучим компоненты спринклерной системы.

Как работает спринклерная система?

Напомним, что спринклерная система относится к автоматическим установкам пожаротушения (АПТ или АУПТ), т. е. она срабатывает без участия человека. Впрочем, как и дренчерная система.

А вот противопожарный водопровод (пожарные краны) работает только от ручного пуска человеком, как и огнетушители.

Классификация систем пожаротушения приведена на рис. 7.

Рассмотрим упрощенную схему спринклерной системы (рис. 8). В реальности в ней еще полно всяких устройств, но для понимания принципов их можно смело опустить.

В системе всего четыре основных элемента.

1. Насосная станция пожаротушения. Она и подает воду для тушения пожара.

2. Жокей-насос – небольшой вспомогательный насос, который поддерживает давление воды в системе (находящейся в дежурном режиме), которое может снижаться из-за небольших утечек или перепадов температуры.

Говорят, что название пошло от сходства – мол, небольшое устройство (жокей) участвует в управлении большим механизмом (лошадью). Так себе аналогия, конечно.

На рис. 9 хорошо видно, что жокей-насос (1) выглядит очень скромно по сравнению с основным пожарным насосом (2), ведь расход жокея составляет всего несколько процентов от расхода основного насоса.

3. Клапан спринклерный – это, по сути, «гидравлический включатель насосов». Заметьте, не электрический, а именно гидравлический. Работает клапан по очень простому принципу. Внутри корпуса находится мембрана-крышка, снизу на нее давит напор воды от насосов, а сверху – давление запертой выше клапана воды и специальной поддавливающей пружины.

Когда спринклер лопается, давление воды над мембраной падает, она открывается и вода под действием насосов подается к очагу пожара.

Один клапан устанавливается на отдельной ветке (которая обслуживает одну зону), на которой размещается группа спринклеров.

4. И, собственно, сами спринклеры.

Вода поступает к насосам от городского водопровода или из пожарного резервуара. Во время пожара она идет в обход счетчика.

От высокой температуры спринклер лопается, спринклерный клапан открывается, жокей-насос пытается справиться с падением давления в трубопроводах, ему это не удается и тогда включается основной насос. Сигнализатор потока жидкости определяет, что в трубопроводах есть движение воды, и подает электрический сигнал в систему оповещения, а также в диспетчерскую. Вот так все просто и логично (рис. 10).

А теперь заблуждения

Спринклерную систему включает пожарная сигнализация?

Характерная черта традиционной спринклерной системы – она срабатывает совершенно независимо от датчиков пожарной сигнализации, ведь активируют систему только лопнувшие спринклеры.

Поэтому вполне может быть такое, что есть задымление, громко звучит система оповещения, работает дымоудаление, лифты перестают работать, но при этом пожаротушение не работает, т. к. температура в помещении не достигла уровня, при которой срабатывает хотя бы один спринклер.

Что будет, если разбить спринклер случайно?

В зданиях, оснащенных обычными спринклерными системами (которую мы описали выше), вне зависимости от способа разбивания спринклера (пожар или баловство) пожарные насосы включатся.

Придется дать примечание. Существует особый тип спринклерной системы, которая срабатывает при двух условиях: вскрытии спринклера и получении сигналов от датчиков пожарной сигнализации. Такая система применяется в зданиях, где случайное срабатывание обходится слишком дорого.

После начала работы насосов остальные спринклеры тоже лопаются?

В боевиках именно так и происходит: герой стреляет по одному спринклеру, а потом один за другим начинают лопаться остальные, заливая все вокруг. Но это не так. Колбы спринклеров не разрушаются от работы насосов, поэтому, пока пожар (или герой) физически не разрушат остальные спринклеры, через них вода поступать не будет.

После работы спринклерной системы придется делать ремонт во всем здании?

Спринклерная система – это довольно щадящий способ тушения. Вот статистика из одного инженерного блога «…90 % пожаров (тушились) до прибытия пожарной бригады… и (при этом) были задействованы только пять спринклеров».

Ущерб от работы пожарной команды, которая заливает водой все вокруг и превращает здание в бассейн, несравнимо выше, чем при использовании спринклерной системы.

Патрубки на фасаде предназначены, чтобы подключить пожарную машину к источнику воды в здании?

Вообще не так.

Пожарная машина – это автономная насос­ная станция пожаротушения, работающая от двигателя внутреннего сгорания.

Она «не выкачивает» воду из здания, а, наоборот, подает ее и создает необходимое давление в системе пожаротушения здания.

То есть пожарная машина заменяет собой внутреннюю насосную станцию, если та вышла из строя или на ней пропало питание.

Фактически пожарная машина – это резервная насосная станция на колесах. А источником воды для пожарной машины являются уличные гидранты.

Статья была опубликована в корпоративном журнале ООО «Траст инжиниринг»

Блог компании Траст инжиниринг

Спроси инженера