Конструктивные особенности построения модульных установок пожаротушения тонкораспыленной воды.
Автоматические установки пожаротушения тонкораспыленной водой по конструктивному исполнению делятся на модульный и агрегатный типы.
Модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой (МУПТВ) представляют собой передовой вид систем пожаротушения модульного типа. Их конструкция разработана для создания высокодисперсного потока капель диаметром от 50 до 150 мкм (об этом мы рассказывали в статье https://portal.edufire37.ru/articles/656), что позволяет эффективно тушить пожары благодаря механизмам охлаждения, изоляции и подавления газообмена. Такая эффективность достигается благодаря особому построению модуля, способам хранения огнетушащего вещества и методам его вытеснения.
В настоящее время МУПТВ выпускают различные производители, такие как ГК «Этернис», НПК «Технологии и системы противопожарной безопасности», ГК «Пламя», АО «Источник Плюс», ООО ПК «Сибирский Проект» и др.
В одном корпусе МУПТВ могут быть конструктивно объединены три компонента: запас воды или вода с добавками ПАВ, баллон с рабочим газовым или газогенератор, запорно-пусковое устройство. Такая конструкция позволяет обойтись без насосной станции пожаротушения, управляющих узлов с контрольно-сигнальными клапанами, внешнего водоснабжения и протяженных трубопроводов.
1. Конструктивные особенности МУПТВ:
Конструктивно модули делятся на два основных типа по принципу смешения газа и воды:
1) Модули с газовым баллоном.
Модуль состоит из сосуда для хранения огнетушащего вещества (ОТВ) и источника сжатого газа (баллона), закрепленного на сосуде с помощью хомутов. Сосуд и баллон соединены рукавом высокого давления (РВД) через устройство запорно-пусковое (УЗП). Баллон стационарно установлен на платформе и закреплён к сосуду.
При возникновении пожара электрический импульс поступает на УЗП, происходит срабатывание устройства. Газ-вытеснитель из баллона через РВД поступает в сосуд модуля. После повышения давления в сосуде до рабочего значения газоводяная смесь поступает в трубопровод и далее через распылители на защищаемую площадь. Подводящий трубопровод соединяется непосредственно с сосудом. С целью обеспечения безопасности при повышении давления в сосуде сверх рабочего, сосуд оснащен мембранным предохранительным устройством.
2) Модули с внутренним размещением газогенераторов (пиротехнические)
Конструкция МУПТВ включает в себя герметичный стальной корпус, газогенерирующий элемент, узел крепления, предохранительное устройство, клеммную колодку, герметизирующую разрывную мембрану выпуска ОТВ и насадок-распылитель. В дежурном режиме МУПТВ не находится под избыточным давлением.
Срабатывание модуля происходит при поступлении импульса тока от источника питания на активатор газогенерирующего элемента. При этом происходит рост давления в корпусе модуля, разрушение мембраны и выброс ОТВ в зону горения в виде тонкораспыленных полидисперсных струй. Размер капель в полидисперсном потоке составляет от 60 до 150 мкм.
2. Распылительная система (форсунки)
Распылительная система, включающая форсунки, является ключевым элементом конструкции, определяющим эффективность МУПТВ. В качестве материала для изготовления форсунок используются нержавеющая сталь или латунь. Конструкция сопла представляет собой двухступенчатую систему, состоящую из внутреннего завихрителя (вихревой камеры) и двух калиброванных отверстий: осевого и тангенциального.
Лопаточные (импеллерные) форсунки функционируют за счет удара потока воды о специальный дефлектор, что приводит к разбиению воды на тончайшую пленку, обеспечивающую эффективное распыление. Для предотвращения засорения отверстий сопел диаметром 0,8-1,5 мм используется встроенный в корпус модуля или непосредственно перед форсункой сетчатый фильтр с ячейкой размером 50-100 мкм.
3. Устройства запорно-пусковые
Запорно-пусковая арматура играет критически важную роль в обеспечении надежности и эффективности работы МУПТВ. Конструкция пускового устройства должна обеспечивать минимальное время открытия проходного сечения, не превышающее 0,1 секунды, для создания гидравлического удара, необходимого для качественного распыления.
4. Конструкция распределительной сети (трубопроводов)
Конструкция распределительной сети в МУПТВ отличается от традиционных водяных систем благодаря малому диаметру труб и специфической архитектуре. Трубы изготавливаются из нержавеющей стали или стали с полимерным покрытием и имеют диаметры от 12 до 25 мм. Сеть, состоящая из модулей, часто строятся по тупиковой схеме, при которой один модуль питает группу форсунок.
Монтаж трубопроводов осуществляется с использованием сварных соединений редко, преимущественно применяются накидные гайки и резьбовые фитинги, обеспечивающие быстрый монтаж на объекте.
5. Система управления и мониторинга
Запуск системы осуществляется по двум независимым каналам: электрическому от системы пожарной сигнализации или механическому - тепловому запуску. Для защиты больших площадей модули объединяются в группы, управление которыми осуществляется по логической схеме «И» или «ИЛИ» через блоки управления для обеспечения одновременного сброса давления во всех емкостях.
6. Особенности построения для различных условий эксплуатации
Конструктивное исполнение МУПТВ подвержено вариациям в зависимости от температурного диапазона эксплуатации и классифицируется в соответствии с ГОСТ Р 53288-2009 «Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний». Проектирование МУПТВ направлено на достижение высокой степени дисперсности распыляемой воды при соблюдении ограничений по массе и габаритам. Основной инженерной задачей является обеспечение давления до 2 МПа включительно для установок низкого давления и более 2 МПа для установок высокого давления.
