В статье автором проведена оценка целесообразности применения способа объемного тушения пожара, проведено обоснование целесообразности применения пеногенераторов высокой кратности, а также проведено расчетное обоснование минимально необходимого количества пеногенераторов для ликвидации пожаров в цехе авиазавода максимально быстро и эффективно в совокупности с применяемыми силами и средствами пожарно-спасательных подразделений.
Ключевые слова: тушение пожара, авиазавод, прикрытие, установка пожаротушения.
Пожар — неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства [1]. Пожары наносят огромный материальный ущерб и в ряде случаев сопровождаются гибелью людей, поэтому защита от пожаров является важнейшей обязанностью каждого члена общества и проводится в общегосударственном масштабе. Нельзя недооценивать их разрушительную силу. Для ликвидации последствий пожаров в помещениях с большими линейными размерами необходимо применять существующие способы объемного тушения, способные свести к минимуму негативные последствия возникновения пожаров в цехах сборки авиаизделий.
Анализ применения систем пожаротушения
Учитывая специфику размещения оборудования в цехе авиазавода, непосредственно, сам технологический процесс сборки и окраски [2], а также крупные линейные размеры здания и цехов по отдельности, логично отдать предпочтение способам объемного пожаротушения с минимальной удельной стоимостью производимого огнетушащего вещества при срабатывании.
Из всех применяемых средств пожаротушения наиболее дешевым агентом является вода. При этом тушение стратегически важного оборудования только водой может быть не настолько эффективным, как тушение водой со смачивателем [3].
По конструктивному исполнению подобные системы подразделяются на спринклерные и дренчерные установки.
Спринклерные установки предназначены для локализации и тушения пожара. Устройства включаются автоматически при повышении температуры среды внутри помещения выше заданного предела (Рис.1).
Рис.1. Спринклерная система автоматического тушения
Датчиком в системах служат спринклеры (оросители), легкоплавкий замок которых расплавляется при повышении температуры. В первую очередь открываются и подают воду спринклеры, расположенные над очагом пожара. Водоисточником этих установок могут быть хозяйственно-пожарный, производственно-пожарный водопроводы, естественные водоисточники, искусственные водоемы.
В зависимости от температуры воздуха в защищаемых помещениях спринклерные системы могут быть водяные (температура воздуха в помещении в течении года не ниже 50С); воздушные (для неотапливаемых помещений с температурой воздуха ниже 50С). Водяная спринклерная система состоит из постоянно заполненных водой магистральных, питательных и распределительных трубопроводов (на последних устанавливают закрытые спринклеры).
Дренчерные установки используются для тушения пожаров в помещениях, в которых требуется одновременно орошать отдельные элементы технологического оборудования, некоторую площадь здания, создавать водяные завесы в проемах дверей, окон. Эти установки предназначены для борьбы с пожарами в помещениях высокой пожарной опасности, в которых возможно быстрое распространение огня. При горении легковоспламеняющихся веществ дренчерные установки позволяют локализовать пожар, приблизиться к очагу горения и предотвратить распространение огня на соседние оборудование и сооружения (Рис.2).
Рис. 2. Дренчерная система автоматического пенного тушения
Однако, даже генерация тонкораспыленной воды под высоким давлением с созданием водяного тумана может недостаточно быстро и эффективно заполнить окружающее пространство ввиду его больших габаритов. Такую задачу максимально эффективно выполнит пена средней или высокой кратности. Соответственно, тушение пожара в цехе пеной высокой кратности должна рассматриваться приоритетно при выборе системы пожаротушения (Рис.3).
Рис. 3. Система автоматического пенного тушения
Так, для осуществления данной задачи возможно применять как отдельные пеногенераторы высокой кратности, расположенные в разных углах здания цеха авиазавода, так и пеногенераторы, расположенные распределенно под потолком цеха.
Установки локального пожаротушения по объему используют для тушения пожара отдельных агрегатов или оборудования, когда применение установок пожаротушения высокократной пеной для защиты помещения в целом технически невозможно.
Установки пожаротушения высокократной пеной применяются для объемного и локально-объемного тушения пожаров классов А, В (Рис.4).
Рис.4. Средства пенного тушения в ангарах
Расчет объема локального пожаротушения на примере цеха с линейными размерами 210 х 530 х 18 метров
Проведем расчетное обоснование параметров тушения цеха авиазавода пеной высокой кратности [4,5]:
расчетный объем V, м 3 защищаемого помещения (ограждающей конструкции) или объем локального пожаротушения, м 3 :
V пом. = А ∙ B ∙ H = 210 ∙ 530 ∙ 18 = 2 003 400 (1)
где А — длина помещения, м; В — ширина помещения, м; Н — высота помещения, м.
В соответствии с основными техническими характеристиками выбираются тип и марка генератора высокократной пены и устанавливается его производительность по пене. Примем генератор ГАПС-2000, производительность по пене которого (g) составляет 2000 л/с.
Расчетное количество генераторов высокократной пены, n:
V пом. = a ∙ V ∙ 10 3 / (g ∙ τ ∙ K) = 10 017 000 000 / 3 600 000 000 = 2,78(2)
где а — коэффициент объемного разрушения пены. Для помещений высотой более 7,5 м а=5; τ — максимальное время заполнения пеной объема защищаемого помещения, мин (принимается не более 10 мин); К — кратность пены 300.
Округляем количество пеногенераторов в большую сторону.
Производительность системы по раствору пенообразователя Q, м 3 /с:
Q = n ∙ g / (60 ∙ 10 3 ) = 6000 / 60000 = 10 (3)
Расчетный объем пенообразователя V пен , м 3 :
V пом. = c ∙ Q ∙ τ ∙ 10– 2 ∙ 60 = 6 ∙ 10 ∙ 600 ∙ 60 / 100 = 21600 (4)
где с — объемная концентрация пенообразователя в растворе, 6 %
Таким образом, для осуществления задачи по тушению пожара в цехе авиазавода необходимо не менее 21,6 тыс. м 3 пены высокой кратности, что позволит в относительно небольшой промежуток времен осуществить заполнение объема здания пеной в целях пожаротушения.
Заключение
Целесообразность применения способов объемного тушения пожаров в зданиях с крупными линейными размерами неоспорима, в частности, применение пеногенераторов высокой кратности зарекомендовало себя как наиболее эффективный способ прекращения горения в зданиях подобного типа. В частности, размещение расчетного количества пеногенераторов соответствующей кратности для ликвидации пожаров непосредственно в цехе авиазавода максимально быстро и эффективно в совокупности с применяемыми силами и средствами пожарно-спасательных подразделений позволит ликвидировать горение в помещении цеха сборки авиаизделий.
Литература:
- Федеральный закон от 21.12.1994 N 69-ФЗ (ред. от 11.06.2021) «О пожарной безопасности» (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.07.2021).
- Кокель, А. С. Особенности пожарной опасности технологического процесса окраски самолетов / А. С. Кокель, В. В. Рубцов // Образование и наука в России и за рубежом. — 2021. — № 1(77). — С. 80–92.
- СП 485.1311500.2020. Свод правил. Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.
- Корольченко, Д. А. Физические параметры пены высокой кратности, используемой при тушении пожаров в закрытых помещениях / Д. А. Корольченко, А. Ф. Шароварников // Вестник МГСУ. — 2015. — № 2. — С. 85–92.
- Корольченко, Д. А. Тушение пламени генераторами пены высокой кратности / Д. А. Корольченко, А. Ф. Шароварников, Е. А. Овсянников // Естественные и технические науки. — 2015. — № 11(89). — С. 662–664.
