Устройство системы аэрозольного пожаротушения

Аэрозольное пожаротушение предполагает ликвидацию очага путем введение в зону воспламенения взвеси горючих частиц. При этом аэрозольные взвеси не гасят пламя, а ликвидируют катализаторы горения, снижая температуру и процент кислорода в зоне пожара. Источником взвесей выступает особое устройство – генератор огнегасящих аэрозолей (ГОА), который впрыскивает горючий состав прямо в пламя пожара.

По оценкам экспертов эта схема борьбы с пожарами гарантирует высокую эффективность при довольно скромных затратах. Поэтому в данной статье мы рассмотрим нюансы аэрозольного пожаротушения, разобрав и состав смесей, и устройство генераторов, и схему монтажа такой системы.

Огнегасящие аэрозоли

Любая аэрозольная система пожаротушения базируется на смеси горючих материалов, выделяющих в процессе окисления большой объем газов и твердых частиц. Такая взвесь вытесняет из зоны горения основной катализатор этого процесса – кислород, останавливая процесс распространения огня и снижая температуру пожара.

В итоге возгорание «захлебывается» в потоке мелкодисперсных частиц, взвешенных в потоке газов. Причем газовая составляющая сгоревшего аэрозоля генерирует еще и область повышенного давления, вытесняющего воздух из зоны горения.

То есть в качестве аэрозолей можно использовать любые составы, сходные по своим физическим характеристикам с дымным порохом. Причем первые составы, разработанные еще в начале 18 века, создавались на основе смеси селитры, серы и древесного угля – по сути, того же пороха. Только процентное соотношение этих компонентов было далеко не таким, как в случае с «боевыми» смесями, которыми заряжали кремневые ружья. Правда, такие смеси не давали 100-роцентной гарантии ликвидации пожара, а в негерметичных помещениях эта методика и вовсе не работала.

Современные аэрозольные установки пожаротушения (генераторы) «заряжают» иными веществами. Но принцип действия остается абсолютно идентичным – генератор выбрасывает струю мелкодисперсной взвеси (размеры частиц от 5 до 10 микрометров), «сбивающей» пламя и подавляющей процесс горения как минимум на 10-15 минут. То есть в течение четверти часа в обработанном помещении процесс горения будет невозможен просто физически

Генератор огнетушащего аэрозоля

Генерирующая поток аэрозольной взвеси установка состоит из следующих узлов и деталей:

• Металлического корпуса, способного выдержать значительное внутреннее давление.
• Пускового заряда, активирующего генератор.
• Твердотельного наполнителя – смеси аэрозолеобразующих веществ.
• Радиатора системы охлаждения.

Эти компоненты взаимодействуют между собой следующим образом:

• Пусковой заряд взрывается в корпусе.
• Под действием взрыва твердотельный наполнитель трансформируется в аэрозольную взвесь, исторгаемую за пределы корпуса сквозь сопло. Причем горючий наполнитель продолжает окисляться, выделяя компоненты аэрозоля – газы и мелкодисперсные частицы в течение как минимум 30 секунд.
• Радиатор системы охлаждения отводит от корпуса тепло, генерируемое в процессе горения твердотельной смеси.

При этом твердотельный накопитель просто не может выгореть на все 100 процентов и выделяется с газами в виде мелкодисперсной пыли. То есть в аэрозольной взвеси содержится не только продукт горения, но и само аэрозолеобразующее вещество, продолжающее гореть при контакте с пламенем.

Частички аэрозолеобразующих веществ «весят»  воздухе в течение 40 минут после взрыва пускового заряда, подавляя процесс горения.

Причем, для полной ликвидации источника возгорания в атмосфере защищаемого помещения должен присутствовать определенный процент аэрозоля. И подобное процентное соотношение воздуха, продуктов горения и аэрозолеобразующих веществами должно «продержаться» в течение как минимум 10-15 минут.

Конструкция системы аэрозольного пожаротушения

Система аэрозольного пожаротушения состоит из следующих элементов:

• Генератора аэрозолей.
• Сети датчиков, фиксирующих опасную ситуацию.
• Сети извещателей, сообщающих о пожаре и последующем запуске генераторов.
• Пульта управления.

Указанные выше компоненты взаимодействуют следующим образом:

• Датчики «ловят» всплеск температуры или инфракрасного излучения, а еще лучше – факт изменения оптической проницаемости воздуха (задымление). После чего они предают сигнал на пульт управления.
• Считав сигнал с датчиков, пульт активирует систему оповещения, запуская сирены и световую сигнализацию. Причем на извещение персонала, рабочих или жильцов отводят достаточно продолжительный промежуток времени, в течение которого они должны выбраться за переделы помещения.
• По истечению запаса времени, выделенного на эвакуацию людей, пульт подает сигнал генератору аэрозолей.
• В генераторе сигнал с пульта принимает детонатор пускового заряда – пиропатрона, активирующего процесс образования аэрозоля из твердотельной смеси.

Дальнейшие действия идут своим чередом – смесь горит, газовая составляющая аэрозоля «льется» из форсунок корпуса, подхватывая несгоревшие частицы аэрозолеобразующих веществ. В итоге, лишившись подпитки кислорода, пожар гаснет сам собой. Причем этот процесс уже нельзя «отключить» или остановить – генератор может сработать лишь один раз, после чего помещение будет заполнено сильно концентрированной взвесью в течение как минимум получаса.

Достоинства и недостатки аэрозольных установок пожаротушения

Автоматическое аэрозольное пожаротушение обладает целым радом достоинств, а именно:

• Система работает без присутствия человека – пиропатрон генератора запускает пожарный датчик, а выключить ГОА после старта уже невозможно.
• Аэрозоль можно применять без оглядки на температуру воздуха в комнате и наличие работающих электроприборов. То есть ГОА может работать там, где воду или пену невозможно использовать в принципе.
• Такая система пожаротушения может использоваться и локально и «по площади». Причем в качестве средства объемного пожаротушения аэрозоль «работает» лучше воды (она замерзает), пены (она имеет граничный объем) и газа (он быстро улетучивается).
• Генераторы аэрозоля не содержат движущихся деталей, емкостей под давлением и прочих компонентов, вынуждающих проводить частое техническое обслуживание. Такие устройства не нуждаются в техобслуживании вообще.
• Модули аэрозольного пожаротушения монтируют путем подключения генератора к пульту с помощью обычного низковольтного кабеля. То есть система аэрозольного пожаротушения не нуждается ни в трубопроводах, ни в распылителях, ни в запорно-регулирующей арматуре. В итоге монтаж таких моделей выполняется очень быстро, и стоит недорого.
• Современные аэрозоли экологически безвредны – они не могут повредить ни отделку, ни меблировку, ни оборудование. Но людям и домашним животным в зоне выброса аэрозоля находиться не стоит – они задохнутся без кислорода.

К недостаткам, которые, к сожалению, демонстрируют системы пожаротушения аэрозолями можно причислить:

• Замедленную реакцию системы – ГОА стартует только после эвакуации людей из зоны распыления. А каждая минуту промедления – это десятки, если не сотни тысяч рублей ущерба. Поэтому аэрозольными системами комплектуют преимущественно нежилые помещения. Ну а если в строении работает или живет более 50 человек, то использование аэрозольных установок исключено в принципе.
• Высокую температуру аэрозоля, который может «раскалиться» до 400 градусов Цельсия. Ведь газообразная составляющая этого огнегасящего состава образуется  во время процесса горения твердой фракции в корпусе генератора. Поэтому аэрозольные системы несовместимы с легкоплавкими и горючими материалами – полимерами, бумагой, взрывоопасными веществами и так далее.
• Риск ложного срабатывания, приводящий к длительной уборке и полной замене содержимого ГОА. Впрочем, ложное срабатывание возможно лишь во время  монтажа установки – при неудачном подключении к пусковому кабелю, который следует заранее обесточить. Установленный генератор прослужит сколь угодно долго.

Сфера применения аэрозольных систем пожаротушения

С учетом вышеописанных достоинств и недостатков, аэрозольные системы пожаротушения рекомендованы к применению в следующих сферах:

• В складских помещениях, без учета хранилищ горюче-смазочных материалов, легкоплавких веществ и пиротехники.
• В электроэнергетике – без ограничений: ведь аэрозоль не вредит электрооборудованию. При этом аэрозольные системы помогут подавить и локальный пожар в щитовой и объемное воспламенение на территории электростанции.
• На транспорте – аэрозоли с низкой температурой газов (до 120 градусов Цельсия) помогут ликвидировать пожар и в салоне транспортного средства, и в гаражном боксе.

А вот в жилых строениях и офисах такие системы пожаротушения можно использовать с массой оговорок. Ведь в этом случае, в первую очередь, нужна налаженная схема эвакуации жильцов или персонала.

В отделке интерьера офиса или дома, защищаемого с помощью аэрозольной системы, нельзя использовать легкоплавкие строительные и декоративные материалы.