Системы водяного распыления для пожаротушения

Система водяного распыления для пожаротушения является развитием автоматических спринклерных систем и по своему составу и принципу управления аналогична дренчерным системам, при этом основное отличие заключается в типе применяемых оросителей; в дренчерных системах, как правило, используются открытые оросители, обеспечивающие подачу воды в виде крупных капель или струй на защищаемую зону, тогда как в системах водяного распыления применяются распылительные форсунки, которые при определённом давлении формируют поток воды в виде капель с заданной степенью диспергирования и импульса, обеспечивая тушение, локализацию пожара или защитное охлаждение за счёт охлаждения, инертирования, эмульгирования и разбавления.

Системы водяного распыления для пожаротушения применяются преимущественно на объектах, где пожар распространяется быстро, допустимо использование воды, а традиционные автоматические спринклерные системы не обеспечивают достаточной эффективности защиты.

[Рисунок 1] представляет собой схему системы водяного распыления для пожаротушения, которая в основном включает источник водоснабжения, группу управляющих клапанов, трубопроводы и распылительные форсунки.

[Рисунок 2] иллюстрирует процесс подачи воды в системе водяного распыления, при котором при возникновении пожара управляющий клапанный узел открывается, вода по трубопроводам подаётся к форсункам и осуществляется распыление для тушения пожара.

Источник водоснабжения обеспечивает систему водяного распыления для пожаротушения необходимыми по проекту расходом, давлением и объёмом воды для целей пожаротушения; в качестве источника могут использоваться пожарные резервуары, пожарные насосы и другие водоснабжающие установки, а также соответствующие требованиям противопожарные водопроводные сети или сети городского водоснабжения.

В системах водяного распыления для пожаротушения в качестве группы управляющих клапанов, как правило, используется дренчерный клапан, при необходимости также могут применяться электроприводные клапаны с соответствующими функциями управления; для систем, требующих быстрого срабатывания, а также для систем, предназначенных непосредственно для тушения пожара, следует применять дренчерные клапаны.

Дренчерный клапанный узел осуществляет закрытие основного клапана за счёт давления в управляющей камере; в нормальном режиме контроля в управляющей камере поддерживается определённое давление, благодаря которому основной клапан остаётся закрытым; например, в мембранном дренчерном клапане давление в управляющей камере непосредственно воздействует на мембрану, удерживая основной клапан в закрытом положении [Рисунок 3], а в поршневом (штоковом) дренчерном клапане это давление через шток или механизм связи обеспечивает закрытие основного клапана [Рисунок 4]; при сбросе давления в управляющей камере основной клапан теряет удерживающее усилие и под действием давления со стороны подачи воды открывается, после чего система начинает подачу воды в трубопроводную сеть и распыление воды через открытые форсунки.

Сброс давления в управляющей камере может осуществляться различными способами, включая электрический сброс через электромагнитный клапан, механическое открытие ручного сбросного клапана, а также дистанционный сброс через гидравлические или пневматические управляющие линии; при этом дистанционные пусковые устройства могут быть выполнены как в виде термочувствительных закрытых оросителей, установленных в защищаемой зоне и срабатывающих при воздействии температуры пожара, так и в виде удалённых ручных пусковых устройств, размещённых в безопасной зоне.

Под действием определённого давления распылительные форсунки обеспечивают диспергирование водяного потока и его подачу в заданной форме распыла на защищаемый объект или в защищаемую зону.

Распылительные форсунки в основном подразделяются на центробежные и ударные; в центробежных форсунках поток воды под давлением после входа в форсунку под действием центробежного элемента формирует мелкодисперсные капли [Рисунок 5], тогда как в ударных форсунках поток воды под давлением, ударяясь о рассекатель (отражатель), образует капли воды [Рисунок 6].

Форсунки центробежного типа формируют более мелкие капли воды и обеспечивают прерывистый характер распыла, обладают хорошими электроизоляционными свойствами и применяются для защиты электротехнических установок.

Как указано выше, дренчерный клапанный узел может приводиться в действие посредством электрического пуска через электромагнитный клапан, а также посредством дистанционного пуска через гидравлические или пневматические управляющие линии.

Система водяного распыления для пожаротушения, как правило, комплектуется автоматической системой пожарной сигнализации, при этом по сигналу пожарной сигнализации осуществляется электрический пуск через электромагнитный клапан [Рисунок 7].

В некоторых случаях, когда установка автоматической системы пожарной сигнализации затруднена, в защищаемой зоне могут устанавливаться закрытые оросители или другие термочувствительные элементы в качестве средств обнаружения пожара с запуском системы через заполненные жидкостью управляющие линии [Рисунок 8]; для объектов с значительными перепадами высот или в случаях, когда применение жидкостных управляющих линий нецелесообразно, могут также использоваться водо-газовые преобразующие устройства с запуском через пневматические управляющие линии.

Системы водяного распыления для пожаротушения применяются не только для тушения пожаров твёрдых веществ, горючих жидкостей и электротехнического оборудования, но и для защитного охлаждения объектов с повышенной пожарной опасностью и сложностью тушения, таких как резервуары для сжиженных углеводородов; такие системы широко используются в нефтехимической, энергетической и металлургической промышленности, при этом к типичным объектам применения относятся маслонаполненные трансформаторы, маслонаполненное электротехническое оборудование, резервуары для хранения горючих жидкостей, резервуары для сжиженных углеводородов, конвейеры, кабельные тоннели, а также другие установки и участки, требующие противопожарной защиты и охлаждения поверхностей.

Системы водяного распыления и системы пожаротушения тонкораспылённой водой относятся к водяным системам пожаротушения и основаны на распылении воды в виде капель для повышения эффективности тушения, однако они относятся к различным нормативным системам и имеют существенные различия по характеристикам форсунок, механизмам тушения и областям применения.

Системы водяного распыления формируют капли воды относительно крупного размера и реализуют тушение преимущественно за счёт непрерывного орошения поверхности защищаемого объекта, обеспечивая охлаждение, инертирование, эмульгирование и разбавление; системы тонкораспылённой воды формируют более мелкие капли и в большей степени основаны на эффекте испарения с поглощением тепла, разбавлении паром и подавлении теплового излучения, как правило, обладают более высокой эффективностью тушения, лучшей адаптацией к различным пространствам и меньшими водяными повреждениями.