Системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий

Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Фотография Морского центра Велламо©Юсси Тиайнен
Системы HI-FOG® для
противопожарной защиты зданий
ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ
1
Публикация
Marioff Corporation Oy
©2008 Все права защищены
Вирнатие 3,
01300 Вантаа,
Финляндия
Тел. +358 (0)9 8708 51
Факс +358 (0)9 8708 5373
http://www.marioff.com
Список компаний, агентов /дистрибьюторов группы Marioff, а
также информацию
о продукции и компании можно найти на сайте www.marioff.ee.
Marioff Corporation Oy сохраняет за собой право на внесение
изменений или редактирование информации, которая
содержится в брошюрах, в т.ч. технических спецификаций, без
предварительного уведомления.
HI-FOG® и Marioff являются зарегистрированными торговыми
марками Marioff Corporation Oy. Marioff является частью UTC
Fire & Security, предоставляющей решения в области
противопожарной безопасности более, чем миллиону клиентов
по всему миру. UTC Fire & Security является структурным
подразделением корпорации United Technologies Corp., головной
офис которой находится в Коннектикуте, США, которая
2
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Содержание
Водяной туман HI-FOG® - введение
4
Описание системы 6
2.1 Водоснабжение
6
2.2 Насосные агрегаты
7
2.3 Аккумуляторные устройства
9
2.4 Трубопровод
9
2.5 Секционные клапаны
12
2.6 Спринклеры и форсунки HI-FOG®
12
2.7 Типы системы
15
Принципы дизайна системы HI-FOG®
17
Области применения HI-FOG®
18
Дополнительная информация
19
Приложение 1
20
Как HI-FOG® борется с огнем
Приложение 2
Примеры конфигураций системы HI-FOG®
20
25
25
3
Глава 1
Водяной туман HI-FOG® - введение
предоставляет продукцию и услуги в области передовых технологий строительным
предприятиям и компаниям, работающим в области авиакосмической промышленности по
всему миру. Более подробная информация по адресу www.utcfireandsecurity.com
Запрещено воспроизведение какой-либо части этой брошюры без официального письменного
разрешения Marioff Corporation Oy.
HI-FOG® - это торговое наименование противопожарной защитной системы водяного тумана,
работающей под высоким давлением. Система производится и поставляется компанией Marioff
Corporation Oy, которая является частью UTC Fire & Security.
Система противопожарной защиты тонкораспыленной водой HI-FOG® контролирует,
подавляет и ликвидирует возгорание (в зависимости от области применения и требований к
эксплуатационным характеристикам), распыляя тонкодисперсный водяной туман на большой
скорости. Водяной туман HI-FOG® состоит из микро-капель. При активации система начинает
распылять капли микроскопического размера: она выталкивает чистую питьевую воду под
высоким давлением сквозь специальные микроскопические выпускные отверстия в форсунках
и спринклерах HI-FOG®. Водяной туман HI-FOG® распыляется на высокой скорости при
помощи насосных агрегатов и аккумуляторов системы, работающих под высоким давлением.
Он быстро проникает в очаг возгорания, охлаждая воздух, блокируя лучистое излучение и
предотвращая распространение огня.
HI-FOG® может заменить традиционные спринклерные, дренчерные, газовые, пенные,
порошковые и другие системы пожаротушения. Система может быть использована для
тушения возгорания твердого и жидкого топлива, и практически нет такого типа пожара,
против которого система была бы неэффективна, в то время как большинство
противопожарных систем, использующих воду, не могут быть использованы для борьбы с
возгоранием жидкометаллического горючего или материалов, которые могут вступить в
химическую реакцию с водой.
HI-FOG® использует три механизма для борьбы с огнем: охлаждение, блокировка лучистого
тепла и вытеснение кислорода. Традиционные спринклерные системы промокают
поверхность, используя большое количество воды. HI-FOG® использует значительно меньше
воды более эффективным образом - на 90% меньше воды, чем традиционная система для той
же области применения, демонстрируя такую же или более высокую эффективность.
Способности к пожаротушению любой системы водяного тумана зависят от множества
факторов, таких как размер микро-капель, скорость водяного тумана, дизайн выпускных
отверстий, распределение микро-капель, причина возникновения пожара, высота, на которой
расположены форсунки, воздушный поток и конфигурация системы. Следовательно, любая
система водяного тумана в ходе процесса сертификации должна пройти полномасштабные
тестирования, основанные на ряде общепринятых критерий, имеющих отношение к
эксплуационным характеристикам.
4
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Компания Marioff Corporation Oy, основанная в 1985 году, является ведущим в мире поставщиком систем
водяного тумана для противопожарной защиты на воде и на суше.
5
Глава 2
Описание системы
Типичная система HI-FOG® состоит из следующих компонентов:
4 Водоснабжения
Насосных агрегатов или аккумуляторов, работающих под высоким давлением
Трубопровода
Секционных и/или машинных клапанов
Спринклеров и/или форсунок
Системы управления, гидранты, панели, пусковые устройства, компрессоры и прочее
оборудование также может быть включено в систему по мере необходимости. Типичная
система HI-FOG® изображена ниже:
Расположение спринклеров и форсунок HI-FOG® в здании зависит от руководства по
проектированию системы,
результатов испытаний на
огнестойкость, отражающих
Tubes
Трубопровод
специфику конкретного
применения, местных
Section
Sprinkler /
Секционные
valves Спринклеры/
spray heads
нормативов и технических
клапаны
форсунки
Насосная
Pump or
Water
Водосусловий здания.
установка или
supply
набжение
accumulator
аккумулятор
2.1 Водоснабжение
Источником водоснабжения для
аккумуляторных систем HIFOG® (MAU, DAU и т.д.)
являются баллоны с питьевой
водой.
Источники водоснабжения для насосных агрегатов HI-FOG® всегда хранятся отдельно от
агрегатов. Источником водоснабжения может быть основная магистраль или резервуар с
водой, спроектированный специально для использования в комплекте с данной системой
водяного тумана или используемый ей наравне с другими системами. Когда используются
электрические SPU или дизельные SPUD насосные агрегаты, необходимое давление при
всасывании воды должно составлять 2 бара, т.е. питательный насос должен обеспечивать
давлением воду на впуске.
Объем резервуара с водой зависит от области применения, местных требований и типа
насосного агрегата. Как правило, объем составляет 3-9 м3 для насосных агрегатов GPU и
20-40 м3 для насосных агрегатов SPU.
Во всех насосных агрегатах HI-FOG® используются фильтры для гарантии качества воды.
Необходимо соблюдать спецификации обеспечения качества воды, поставляемые вместе с
системой, для гарантии надежного функционирования и длительного срока эксплуатации
системы.
6
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
2.2 Насосные агрегаты
Система HI-FOG® для защиты зданий оснащается
одним из следующих насосных агрегатов: GPU
(газоприводной* насосный агрегат), SPU (электрический
насосный агрегат), MSPU (блочный электрический
насосный агрегат), SPUD (дизельный насосный агрегат).
Насосный агрегат GPU не нуждается во внешних
источниках питания, т.к. приводится в движение при
помощи газа. Как правило, такие агрегаты используются
в зонах с низкой пожароопасностью (зоны
пожароопасности европейского типа OH1 и
американского типа Light Hazard) и машинных
отделениях. Максимальный выпуск - 150 литров в
минуту. GPU использует очень маленькое количество
воды для борьбы с огнем и поэтому часто используется
для установки в зданиях, являющихся объектами
культурного наследия, отелях, поездах и дата-центрах.
Необходимая площадь для размещения насосных агрегатов GPU,
включая площадь, необходимую для проведения технического
обслуживания:
Тип насосного
агрегата
Минимальная
длина
необходимого
участка (мм)
Минимальная
ширина
необходимого
участка (мм)
Интегрированный
GPU
7+7+6W
3000
2000
900
GPU модуль
1100
Баллоны 2+2
600
Баллоны 3+3
900
Баллоны 4+4
1200
Баллоны 5+5
1500
Баллоны 6+6
1800
Баллоны 7+7
2100
Минимальная
высота
необходимого
участка (мм)
2300
1500
*Насосные агрегаты GPU имеют поршневые насосы,
которые приводятся в действие при помощи азота или
воздуха.
7
Электрические насосные агрегаты SPU подходят для
использования практически в любой области
применения. Эти агрегаты производятся различных
размеров и конфигураций, в зависимости от области
применения. Для более крупных установок можно
объединить несколько SPU. MSPU - это блочная версия
SPU. Через узкие пространства систему можно
пронести в виде отдельных деталей, а окончательную
сборку произвести на месте установки.
Необходимая площадь для размещения насосных
агрегатов SPU, включая площадь, необходимую для
проведения технического обслуживания:
Тип
насосного
агрегата
Минимальная
длина
необходимого
участка (мм)
SPU2
Минимальная
ширина
необходимого
участка (мм)
Минимальная
высота
необходимого
участка (мм)
1475
1716
SPU3
2200
SPU4
SPU5
2500
SPU6
2200
SPU7
2241
2775
SPU8
Дизельные насосные агрегаты SPUD подходят для
использования практически в любой области
применения. Эти агрегаты производятся различных
размеров и конфигураций, в зависимости от области
применения. SPUD380 часто используется вместо SPU
при недостаточной мощности. SPUD800 и SPUD1600
обычно используются для крупных спринклерных
систем HI-FOG®, например, в самолетных ангарах или
туннелях.
Необходимая площадь для размещения насосных
агрегатов SPU, включая площадь, необходимую для
проведения технического обслуживания:
Тип
насосного
агрегата
8
Минимальная
длина
необходимого
участка (мм)
Минимальная
ширина
необходимого
участка (мм)
Минимальная
высота
необходимого
участка (мм)
SPUD380
3150
1900
2500
SPUD800
4900
3500
2700
SPUD1200
6500
3500
3000
SPUD1600
6500
4000
3000
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
2.3 Аккумуляторные устройства
Аккумуляторные устройства используются в системах HI-FOG®, установленных для защиты
от полного затопления в машинных отделениях (агрегаты MAU) или для защиты небольших
компьютерных залов/помещений, где установлены телекоммуникационные устройства, а
также помещений под уровнем пола (агрегаты DAU). Они перекачивают сжатый воздух или
азот, который попускается через баллоны с водой, создавая смесь воды и газа, распыляемую
через спринклеры HI-FOG®.
2.4 Трубопровод
Все трубы в установках HI-FOG®, работающих под высоким давлением, производятся из
нержавеющей стали AISI 316L. Фитинги, выдерживающие высокое давление, также
поставляются компанией Marioff для завершения установки трубопровода и крепления
спринклеров/форсунок.
Трубы HI-FOG® очень маленькие по сравнению с трубами традиционных спринклерных
систем. Они легко сгибаются, что упрощает их установку даже в очень тесном пространстве
- преимущество, играющее особую роль при установке системы в зданиях, имеющих
историческое значение. Для соединения элементов трубопровода используются врезные
кольца для труб диаметром до 38 мм; для труб диаметром более 38 мм используются конусные
штуцеры. Все трубы и фитинги пригодны для использования под высоким давлением и
выдерживают испытание на разрыв при максимальном рабочем давлении, помноженном на 4.
Во время ввода системы в эксплуатацию трубопровод высокого давления проходит испытание
под давлением в соответствии с указаниями NFPA 750 для гарантии правильной установки и
предотвращения утечки.
Дизайн системы труб HI-FOG® отличается от дизайна трубопровода обычных спринклерных
систем. Системы HI-FOG® обычно проектируются вокруг основного подающего патрубка, от
которого ответвляются отводы, соединяющиеся с секционными клапанами. От каждого из
ответвлений мы протягиваем 12-миллиметровые отводы далее к спринклерам/форсункам.
Примерно 2/3 всего трубопровода HI-FOG® состоит из труб диаметром 12 мм.
Стандартный размер труб HI-FOG®:
Диаметр труб
Использование
Радиус сгиба
12 мм
Отвод
30 мм
16 мм
Распределение
40 мм
20 мм
Основное распределение
63 мм
30 мм
Главный стояк
75 мм
38 мм
Главный стояк
95 мм
60 мм
Основной стояк системы
150 мм
The HI-FOG® tube sizes are selected according to hydraulic calculations based on the
9
Трубы HI-FOG® из нержавеющей стали: фактический размер
12 мм
16 мм
20 мм
30 мм
38 мм
60 мм
10
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
main
riser
tube
Главный
стояк
section
Секционныйvalve
клапан
sidewall
Спринклер
sprinkler
розеткой
вниз
pendent
Боковой
спринклер
sprinkler
Пример схемного решения
трубопровода HI-FOG®
Размер труб HI-FOG® подбирается в зависимости от гидравлических расчетов, основанных на
формуле Дарси-Вейсбаха, согласно стандарту NFPA 750, в котором содержатся требования к
системам тонкораспыленной воды.
В конце каждого основного участка трубопровода мы, как правило, устанавливаем закрытый
шаровой клапан, управляемый вручную, для промывки системы в случае необходимости,
особенно если это водяная система, т.е. трубы постоянно наполнены водой вплоть до
спринклерных головок.
11
2.5 Секционные клапаны
В водозаполненных системах HI-FOG®, как правило,
используются секционные клапаны открытого типа, а
в других конфигурациях систем - клапаны закрытого
типа. Секционные клапаны производятся различных
размеров для различных потоков. Существует
несколько способов управления секционными
клапанами: ручной, электрический, гидравлический
или их сочетание. Секционные клапаны также можно
оснастить индикаторами расхода для обеспечения
контроля над потоком.
Обычно секционные клапаны открытого типа,
использующиеся в водозаполненных системах,
закрываются только для того, чтобы остановить
распыление или на время технического
обслуживания. Ими управляют вручную.
Типичный секционный клапан
Секционные клапаны устанавливаются за пределами
территории, которая находится под защитой HI-FOG®, возле входа или в центре помещения.
2.6 Спринклеры и форсунки HI-FOG®
Спринклеры HI-FOG® «закрыты»: они оснащены чувствительной к теплу стеклянной
колбой. Фосрунки HI-FOG® «открыты»: они не оснащены чувствительной к теплу
стеклянной колбой.
Имеется большой выбор спринклеров и форсунок HI-FOG®. Каждый определенный вид
предназначен для использования в конкретной области применения при различных факторах
риска в соответствии с такими параметрами, как температура окружающей среды, высота
потолка, вид установки (в потолке/стене/полу), тип используемого насосного агрегата,
степень загрязнения окружающей среды и т.д.
Спринклерные головки, чувствительные к теплу, как правило, подбираются в зависимости от
зоны и температуры, при которой должна происходить активация. Температура, при которой
лопается стеклянная колба, варьируется от 57єC, 68єC, 79єC, 93єC до 141єC. Спринклеры
HI-FOG® имеют высокий индекс реагирования, свидетельствующий о быстроте реакции
системы: RTI 22 (мс)1/2.
Широкий ассортимент спринклеров и форсунок HI-FOG® позволяет подобрать подходящие
спринклеры и форсунки для различных областей применения в зависимости от результатов
тестировании и сертификатов, существующих для данных областей.
Спринклеры HI-FOG®-1000
Используются в аккумуляторных устройствах, системах GPU, MSPU SPU и SPUD для
обеспечения защиты за пределами параметров спринклеров HI-FOG®-2000.
12
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Спринклеры HI-FOG®-2000
Используются для пожароопасных зон OH1 и OH2 (обычная пожароопасность) (или
американская LH - низкая пожароопасность). Могут устанавливаться розеткой вниз или сбоку.
Специальные форсунки
Существует большое количество форсунок HI-FOG® для определенных областей применения.
Как правило, они используются в местах, где воздушный поток не может быть ограничен
(вентиляционные каналы и дымоходы), где необходим дизайн, защищающий от
злонамеренного использования (тюрьмы), или где необходимо установить форсунки в полу
(самолетные ангары).
Тип
Где используется
Покрытие
Отделка
HI-FOG®-2000,
розеткой вниз
Многофункциональные
помещения, жилые
дома, камбузы, ложные
потолки
25 м2
Никель, латунь под
старину, золото
HI-FOG®-2000,
боковые
Многофункциональные
помещения, жилые
дома, камбузы, ложные
потолки
28 м2
Никель, латунь под
старину, золото
HI-FOG®-1000, для
высоких потолков
Кинотеатры, театры,
атриумы и другие
помещения с
высокими потолками
16 м2, до 15 метров
высотой
Никель, латунь под
старину, золото, цвета
RAL
HI-FOG®-1000, для
складских
помещений
Архивы, библиотеки,
кладовки, торговые
центры, парковки
9 м2
Нержавеющая сталь,
латунь под старину,
золото, цвета RAL
Нержавеющая сталь,
латунь под старину,
золото, цвета RAL
Электротехнические
помещения,
генераторные,
электростанции, кухни,
вытяжники, жаровни
До 16 м2
Нержавеющая сталь
HI-FOG®, форсунка с
защитой от
злонамеренного
использования
Тюрьмы,
исправительные
центры
12 м2
Нержавеющая сталь
HI-FOG®, для
вентиляционных
каналов
Вентиляционные
каналы в кухнях и
химчистках
10 м2
Нержавеющая сталь
13
14
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Спринклеры и форсунки HI-FOG® можно без труда устанавливать в тесных помещениях
благодаря небольшому диаметру трубопровода системы HI-FOG®. Существует несколько
вариантов установки.
Установка заподлицо, два вида
Установка на поверхности
2.7 Типы системы
Система HI-FOG® предлагает большую конфигурационную гибкость: клиент может выбрать
различные трубопроводы, клапаны и выпускные отверстия в зависимости от факторов риска,
от которых требуется защита. Система HI-FOG® может представлять из себя единую
конфигурацию или сочетание нескольких конфигураций. Например, в офисном здании в
основном может использоваться водозаполненная система, за исключением помещений, где
установлены компьютеры - там можно вмонтировать систему предварительной активации.
Резервный генератор в здании можно защитить при помощи дренчерной системы.
Функционирование разных конфигураций одного проекта обеспечивается за счет единого
насосного агрегата.
Водозаполненная система
Как правило, в комплектацию водозаполненной системы входят спринклеры закрытого типа,
чувствительные к теплу. Когда окружающая температура вокруг спринклера превышает
определенный уровень, стеклянная колба лопается, и начинается распыление водяного тумана
из спринклера. Водозаполненные системы являются наиболее распространенными, т.к. они
самые экономичные для установки в помещениях среднего и большого размера, которые
нуждаются в противопожарной защите от обычных факторов риска. Кроме того,
преимуществом таких систем является тот факт, что они распыляют воду только в месте
обнаружения пожара.
15
Дренчерная система
В дренчерную систему обычно входят открытые спринклеры, а поток воды, как правило,
контролируется клапанами закрытого типа. Когда секционный клапан открывается - это
можно сделать вручную или при помощи системы обнаружения - начинается распыление
водяного тумана из всех спринклеров в зоне, которую контролирует этот клапан. Дренчерные
системы чаще всего используются для защиты машинных отделений, т.к. они обеспечивают
надежную, равномерную защиту во всем помещении.
Сухотрубная система
Сухотрубная система функционирует практически так же, как и водозаполненная. Однако в
ней используются клапаны закрытого типа. Вода удерживается в трубопроводе со стороны
насоса. Трубы, которые ведут от клапанов к спринклерам, наполнены сжатым воздухом,
который находится под постоянным наблюдением. Переключатель, который следит за
воздухом, распознает его утечку и открывает секционный клапан. Затем вода по трубам
поступает к спринклерам и начинается распыление водяного тумана через активированные
спринклеры. Эта система используется, если зона, которая находится под защитой,
подвергается переохлаждению.
Система предварительной активации
Система предварительной активации работает подобно сухотрубной системе, за исключением
того, что она подсоединена к системе пожарообнаружения. Как правило, в системе
предварительной активации лопается колба (и выявляется утечка сжатого воздуха), в то время
как система независимого пожарообнаружения распознает возгорание еще до открытия
колбы. Этот тип системы используется для защиты зон, где риск ложного срабатывания
системы должен быть сведен до минимума, а утечка (что, в принципе, маловероятно при
использовании системы HI-FOG®) из трубопровода абсолютно неприемлема. Часто
используется для защиты дата-центров и музеев.
16
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Глава 3
Принципы дизайна системы HI-FOG®
Гидрант
Управляется вручную. Можно подсоединять к системам SPU, SPUD, MSPU.
Системы водяного тумана HI-FOG® для противопожарной защиты зданий всегда разрабатываются
и устанавливаются в соответствии со стандартом NFPA 750 о противопожарных системах
тонкораспыленной воды. Компоненты системы, такие как насосные агрегаты, спринклеры,
форсунки и клапаны, имеют сертификаты соответствия, выданные сертификационными органами
VdS и FM. Противопожарные системы HI-FOG®, используемые для защиты зданий, имеют
сертификаты, позволяющие использовать систему в помещениях со следующим уровнем
пожароопасности:
• Низкая пожароопасность (LH) (FM)
• Обычная пожароопасность, группа 1 (OH1) (VdS)
• Обычная пожароопасность, группа 3 (OH3) (VdS)
Кроме того, такие сертификационные центры, как FM и VdS сертифицировали систему HI-FOG®
для использования в следующих зонах:
• Парковки (OH2)
• Машинные отделения
• Кабельные туннели
• Помещения ниже уровня пола небольших компьютерных залов
Помимо этого, было проведено множество тестирований, связанных с конкретными областями
применения. Эти испытания проводились под наблюдением различных сертифицированных
лабораторий, таких как CNPP (Франция), CSTB (Франция), BRE (Великобритания) и VTT
(Финляндия). В ходе тестирований проверялась работа системы в следующих зонах:
• Помещения с высокими потолками - до 12 м, пожарная нагрузка OH4
• Архивные помещения (мобильные или стационарные полки)
• Вентиляционные каналы
• Фритюрницы
• Балконы
Защита для металлических конструкций
Тюрьмы и исправительные центры
Самолетные ангары
Системы HI-FOG® проектируются согласно сертификатам соответствия, выданным компании
Marioff различными уважаемыми независимыми органами, или же на основании работы над
проектами, а также в соответствии с результатами тестирований, одобренными независимыми
сторонними наблюдателями. Для специальных проектов мы также можем положиться на результаты
наших многолетних тестирований и индивидуальные разработки. В некоторых случаях мы
проводим тестирования, отражающие специфику конкретного проекта. В большинстве случаев
наши разработки проходят сертификацию у местных чиновников в области пожарной безопасности.
NB: Системы водяного тумана разрабатываются с учетом практической деятельности заказчика.
Система водяного тумана не должна проектироваться на основании системы, полученной от одного
поставщика, и результатов тестирований, полученных от другого. Клиент должен работать с
поставщиком, который может предложить ему полностью разработанную и протестированную
систему в соответствии с областью применения, указанной заказчиком.
17
Глава 4
Области применения HI-FOG®
Систему HI-FOG® можно спроектировать практически для любого вида противопожарной
защиты, как для установки в новых зданиях, так и на объектов реконструкции. Основные
области применения:
Здания
Отели, исторические здания, церкви, художественные галереи, театры,
центры хранения и обработки данных, больницы, библиотеки, музеи,
архивы, жилые здания, небоскребы, тюрьмы.
Транспортная инфраструктура
Автомобильные и железнодорожные туннели, поезда и автобусы,
станции метро, железнодорожные вокзалы междугороднего
сообщения, терминалы.
Промышленные и энергетические объекты
Машинные отделения, газовые турбины, ветряные турбины, заводы,
занимающиеся экстракцией, промышленные жаровни,
трансформаторы, кабельные туннели.
Защитное оборудование на суше
Самолетные ангары, служебные/ремонтные помещения и учебные
базы, командные центры.
В море
Круизные лайнеры, паромы, ролкеры, грузовые суда, рабочие суда,
яхты.
Военно-морской флот
Надводные корабли и подводные лодки.
Морские конструкции
Морские платформы и производственное оборудование
Дистрибьютор HI-FOG®, работающий в Вашем регионе, с
18
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Глава 5
Дополнительная информация
удовольствием снабдит Вас более подробной информацией о системе тонкораспыленной
воды HI-FOG®. Вы сможете получить у него:
• Брошюры с инструкциями по эксплуатации и техническим описанием продукта
• Инструкцию по установке HI-FOG®
• Стандарт NFPA 750 о противопожарных системах тонкораспыленной воды
• Результаты тестирований
• Послужной список системы
• Материалы тематических исследований
19
Приложение 1
Как HI-FOG® борется с огнем
Пожару - это процесс взаимодействия горючего вещества и кислорода. Четыре условия для
длительного горения это:
• Горючее вещества: твердое (Class A), жидкое (Class B) или газообразное
• Кислород
• Тепло для длительного горения
• Беспрерывная цепь химических реакций
Размер пожара определяется измерением скорости его тепловыделения, измеряемой в ваттах
(Вт, W). Небольшой костер, разведенный туристами, выделяет маленькое количество тепла около 100 Вт. Пламя, которое можно потушить при помощи ручного огнетушителя, выделяет
около 1 МВт. Пожар становится поистине серьезным, когда скорость его тепловыделения
достигает 5 МВт. Согласно приблизительным расчетам, 1 м3 видимого пламени соответствует
1 МВт.
По крайней мере одно из четырех условий для длительного горения необходимо удалить для
того, чтобы потушить пожар. Очень редко удается изъять горючее вещество, но на остальные
три параметра достаточно легко повлиять при помощи различных огнетушащих субстанций:
• Можно снизить концентрацию кислорода
• Можно рассеять тепло, например, остудив пламя
• Можно прервать цепь химических реакций, добавив химический элемент, который
вступает в реакцию с неустойчивыми побочными продуктами горения
С пожаром можно бороться вручную или же при помощи стационарной противопожарной
системы. Роль стационарной противопожарной системы обычно заключается в
контролировании или подавлении огня до полного его тушения ручными средствами, чтобы
не возникло повторного возгорания. В пожаротушении используется три отдельных термина
- гашение, подавление и контролирование. Эти термины используются для описания
совершенно разных явлений в пожаротушении, а, следовательно, при описании
эксплуатационных характеристик различных противопожарных систем употреблять их нужно
точно и аккуратно.
Гашение пожара
Полное уничтожение пылающего или тлеющего огня,
отсутствие возможности повторного возгорания
Подавление пожара
Резкое снижение скорости тепловыделения и
предотвращение возобновления пожара
Контролирование пожара
Ограничение распространения огня и предотвращение
структурных повреждений
20
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Всегда необходимо ручное вмешательство для полного гашения при участии подавления и
контролирования пожара.
Стационарная противопожарная система может быть общей системой, которая защищает всё
помещение, наполняя его огнетушащим веществом, либо системой местного воздействия,
обеспечивающей защиту для какого-то одного объекта.
Водяной туман является огнетушащим веществом.
Вода - это самый старый и наиболее распространенный способ тушения пожара в мире. Вода
неядовита и экологически безвредна. Она лучше справляется с тушением пожара во многих
областях применения по сравнению с другими огнетушащими средствами.
Вода выполняет три основных функции, связанные с испарением:
• Охлаждение: когда вода превращается в пар, она поглощает больше тепла,
чем какое-либо другое огнетушащее вещество
• Вытеснение кислорода: при превращении в пар объем воды увеличивается примерно
в 1700 раз, вытесняя кислород в слое воздуха между очагом возгорания и
окружающим воздухом
• Блокировка лучистой энергии
(эта функция является уникальной для водяного тумана)
Интенсивность испарения воды зависит от площади свободной поверхности: в ведре вода
испаряется гораздо медленнее, чем если бы такой же её объем был распределен в виде
тонкого слоя по полу. Площадь свободной поверхности можно увеличить, разделив общую
массу воды на капли: чем меньше капли, тем больше пространства в помещении они
занимают и тем быстрее происходит испарение, а, соответственно, более эффективно
обеспечиваются также охлаждение и инертность. Плотное облако из малких капель воды
поглощает и рассеивает тепло очень эффективно.
Размер капель имеет очень большое влияние на площадь поверхности и на общее количество
капель в пространстве. При уменьшении размера капель на множитель 10 площадь
поверхности (и интенсивность испарения) увеличивается на множитель 10, а количество
капель – на множитель 1000. А потому для такой же степени охлаждения и обеспечения
инертности требуется гораздо меньше воды, чем в традиционных спринклерных системах.
Кроме того, HI-FOG® эффективно защищает окружающую среду от лучистой теплоты.
21
Сами по себе капли
микроскопического размера
не гарантируют
эффективное
пожаротушение: они
должны достигать зоны
возгорания, т.е. проникать в
восходящую тягу,
создаваемую пламенем.
Обычные
разбрызгиватели /
спринклерные
системы
Системы с
водяным туманом,
работающие под
низким давлением
Обычный размер
капель (мм)
Количество капель
на литр воды
Площадь
поверхности (м2)
1…5
15 000 - 2 млн
1…6
0.2…1
2 млн - 250 млн
6…30
0.025…0.2
250 млн - 150 млрд
30…250
Исключительное
охлаждение и инертность
Исключительные
способности к блокировке
лучистой теплоты
Способность системы тонкораспыленной воды к тушению огня определяется следующим:
1) распределением размера капель;
2) количеством капель;
3) проникновением в очаг возгорания.
Сочетание этих свойств полностью зависит от конкретной системы.
Противопожарная защита при помощи водяного тумана:
защита помещения / защита объекта
Наводнение, вызванное активацией системы водяного тумана, возможно лишь в замкнутых
пространствах, где находятся нуждающиеся в защите объекты. Как правило, всегда легче
потушить пожар в замкнутом пространстве, и легче затушить большое пламя, чем маленькое.
Кроме того, в замкнутых пространствах для тушения пожара требуется меньше огнетушащего
вещества (водяного тумана) на единицу объема, т.к.:
• В замкнутых пространствах огнетушащее вещество содержится внутри помещения
возле пламени. Оно не может покинуть помещение.
• В замкнутых пространствах огонь сам потребляет кислород, помогая процессу гашения
пожара. Чем больше пламя, тем больше кислорода оно потребляет и тем меньше
возникает необходимости в огнетушащем веществе.
• В замкнутых пространствах огонь нагревает помещение. Большое пламя выделяет
большое количество тепла: чем выше окружающая температура, тем больше воды
испаряется в воздух (до точки насыщения). Когда температура достигает 60 - 70єC, в
воздухе скапливается достаточно водяного пара для нейтрализации и гашения
пламени.
Местная защита применяется на больших или открытых пространствах, где нет возможности
обеспечить защиту для всей площади. При разработке системы, предусмотренной для защиты
открытых пространств, нельзя опираться на характеристики системы, работающей в
замкнутом пространстве. На больших, открытых пространствах легче потушить небольшое
пламя.
22
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Кроме того, на открытых пространствах для тушения пожара требуется больше
огнетушащего вещества (водяного тумана) на единицу объема, т.к.:
• На открытых пространствах огнетушащее вещество распространяется по всей
прилегающей территории, и его утечку необходимо компенсировать, увеличивая
скорость распыления.
• На открытых пространствах имеется неограниченный запас кислорода: огонь не
влияет на его концентрацию.
• На открытых пространствах огонь не влияет на окружающую температуру. Возле
пламени температура может быть достаточно высокой, и водяной пар
распространяется по всей прилегающей территории. На открытых пространствах не
происходит вытеснения кислорода.
• На открытых пространствах пламя создает сильную восходящую тягу. Чем больше
пламя, тем больше его восходящая тяга: требуются высокая концентрация водяного
тумана и способность к глубокому проникновению в очаг возгорания.
Возможности системы HI-FOG®
Все системы тонкораспыленной воды являются уникальными, и об их возможностях нельзя
делать каких-либо общих выводов. Существуют различные виды систем тонкораспыленной
воды, каждая из которых имеет особые эксплуатационные характеристики и специфические
требования к установке. В тексте, который следует далее, речь идет только о системе HIFOG®.
В зависимости от области применения HI-FOG® либо гасит пламя (горючее жидкое
топливо), либо подавляет и контролирует его (твердое топливо). HI-FOG® - это система
водяного тумана, функционирующая под высоким давлением за счет электрических или
дизельных насосных агрегатов (нагнетание давления до 140 бар) или газовых баллонов под
давлением (давление до 250 бар). Размер микро-капель системы HI-FOG®, как правило,
составляет менее 200 мкм (см. график распределения размера микро-капель на следующей
странице).
Расстояние, на которое происходит проникновение, доходит до 7 – 8 метров по горизонтали,
а по вертикали – еще больше. Хорошая проницаемость также способствует распределению
тонкораспыленной воды по всему пространству, даже за пределы препятствий. Системы
HI-FOG® способны заменить не только традиционные системы распыления воды, но и
системы пожаротушения при помощи газа.
23
Системы HI-FOG® обладают большой способностью к охлаждению, создают большую
инертность и эффективно блокируют лучистую энергию. Температура газа вокруг пламени
резко падает в считанные секунды после срабатывания системы, и огонь быстро
обволакивается плотным облаком мелких капель. Лучистая энергия блокируется настолько
эффективно, что даже в нескольких метрах от огня жар от него не ощущается. Примыкающие
конструкции надежно защищены, даже если пламя еще не затушено.
Системы водяного тумана, работающие под высоким давлением, ярким примером которых
является система HI-FOG® - это огромный шаг вперед в сфере пожаротушения при помощи
воды. Количество областей применения, проводимых тестирований, рабочих характеристик,
полученных стандартов соответствия, а также положительных отзывов от
клиентов неизменно увеличивается.
Распределение микро-капель водяного тумана
Размер микро-капель водяного тумана нельзя зафиксировать при помощи одной-единственной
цифры. Водяной туман состоит из огромного количества микро-капель разных размеров,
которые можно описать множеством способов. Пример распределения размеров микро-капель
HI-FOG® приведен в таблице ниже.
Три разные кривые демонстрируют один и тот же объем водяного тумана. Кривая, которая
наиболее часто используется при описании распределения размера микро-капель HI-FOG® это кривая суммарного объема, о которой идет речь в стандарте NFPA 750. Её можно
охарактеризовать при помощи трех цифр, означающих размер капель: Dv90 (90 мкм), Dv50 (33
мкм) и Dv10 (8 мкм). Из графика видно, что 90%, 50% и 10% от общего объема воды
составляют капли более маленького размера, чем указано выше.
Кривая частоты объема показывает, что в водяном тумане больше всего микро-капель
диаметром 50 мкм. С другой стороны, кривая кумулятивной встречаемости свидетельствует о
том, что 90% общего количества микро-капель имеют диаметр меньше 10 мкм. В приведенном
выше анализе мы использовали пять разных чисел для описания одного и того же объема
водяного тумана, и можно привести еще множество различных способов расчета. Сравнения
размеров микро-капель водяного тумана необходимо проводить очень тщательно.
Суммарный объем/количество (%)
Кумулятивная встречаемость
Суммарный объем
Частота объема
Диаметр частиц (мкм)
24
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Приложение 2
Примеры конфигураций системы HI-FOG®
Система HI-FOG® для защиты зданий может поставляться в одной-единственной конфигурации
или в сочетании различных конфигураций. Схематические изображения на следующих
страницах - примеры наиболее часто встречающихся конфигураций системы HI-FOG®.
25
Типичная конфигурация спринклерной системы HI-FOG®
26
Источник
электропитания
Примечание: Действительный комплект поставки может отличаться от изображенного на схеме.
01 Основной источник водоснабжения
02 Резервный источник водоснабжения
03 Впускное отверстие (для воды)
04 Нагнетательный патрубок
05 Т-образное соединение
06 Секционный клапан
07 Распределительный блок
08 Сборочно-монтажный элемент
09 Спринклер
10 Панель управления
Контрольный сигнал для других установок
Распознает причину и место возникновения пожара
Внешний резервуар
Примечание: Действительный комплект поставки может отличаться от изображенного на схеме.
Источник
электропитания
Контрольный сигнал для других установок
Распознает причину и место возникновения пожара
Внешний резервуар
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Типичная конфигурация спринклерной системы HI-FOG® с агрегатом GPU
27
Типичная конфигурация спринклерной системы HI-FOG® с агрегатом GPU
28
Примечание: Действительный комплект поставки может отличаться от изображенного на схеме.
01 Газовый баллон
02 Газовый клапан
03 Пусковой рычаг
04 Стопорный клапан с ограничителем хода
05 Мембранный переключатель
06 Манометр
07 Баллон с водой
08 Распределительный блок
09 Т-образное соединение
10 Сборочно-монтажный элемент
11 Форсунка
12 Пожарный датчик
13 Ручной пуск
14 Сигнальная сирена
15 Панель управления пожарной сигнализации
Источник
электропитания
Контрольный сигнал для других установок
Распознает причину и место возникновения пожара
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
Примечания
29
30
Технические особенности системы HI-FOG® для противопожарной защиты зданий
31
Система пожаротушения тонкораспыленной водой
Головной офис
Marioff Corporation Oy
Вирнатие 3, FI-01300 Вантаа,
Финляндия
Тел. +358 (0)9 8708 51
Факс +358 (0)9 8708 5399
E-mail: info@marioff.fi
Австрия • Канада • Финлянди • Франция • Германия • Италия • Россия • Испания • Швеция •
Великобритания • США
Список компаний, агентов /дистрибьюторов группы Marioff, а также информацию о продукции и
компании можно найти на сайте www.marioff.ee
Marioff Corporation Oy сохраняет за собой право на внесение изменений или редактирование
информации, которая содержится в брошюрах, в т.ч. технических спецификаций, без предварительного
уведомления.
HI-FOG® и Marioff являются зарегистрированными торговыми марками Marioff Corporation Oy. Marioff
является частью UTC Fire & Security, предоставляющей решения в области противопожарной
безопасности более, чем миллиону клиентов по всему миру. UTC Fire & Security является структурным
подразделением корпорации United Technologies Corp., головной офис которой находится в
Коннектикуте, США, которая предоставляет продукцию и услуги в области передовых технологий
строительным предприятиям и компаниям, работающим в области авиакосмической промышленности
по всему миру. Более подробная информация по адресу www.utcfireandsecurity.com
Все права защищены. Запрещено воспроизведение какой-либо части этой брошюры без официального
письменного разрешения Marioff Corporation Oy.
2109A-EN © 2009 Marioff Corporation Oy
Мы защитим людей, имущество и Ваше предприятие от пожара