В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
С появлением серийно выпускаемых стационарных пожарных роботов (ПР) область применения АУП значительно расширилась. В настоящее время уже сотни объектов в России и СНГ оснащены пожарными роботами. Большие технические возможности ПР в составе роботизированных установок пожаротушения, представляющих собой новые технологии в данной области, позволяют применять РУП там, где традиционные спринклерные идренчерные АУП малоэффективны или неприемлемы. К таким объектам защиты относятся производственные помещения большой площади, высокопролетные здания и сооружения (ангары для самолетов, спортивные и выставочные комплексы с массовым пребыванием людей, тоннели, склады различного назначения) и наружные пожароопасные объекты.
Сегодня можно констатировать, что РУП наряду с известными технологиями пожаротушения вошли в состав базовых технических средств пожарной автоматики. Их статус закреплен законодательно, нормативно, технически. Технические требования на РУП определены Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности (Федеральный закон № 123-ФЗ). В настоящее время выпускается целый арсенал пожарной робототехники в соответствии с ГОСТ Р 53326–2009 на РУП. В СП 5.13130.2009 по АУП целая глава посвящена нормативным требованиям по проектированию РУП. В новых сводах правил по зданиям и сооружениям, где применяется РУП, даются рекомендации по их проектированию.
На рис. 1 представлен последний новейший образец стационарного пожарного робота.
Для применения технологий пожаротушения на базе ПР необходимо знать их технические возможности и отличительные особенности, чтобы правильно использовать их для решения задач по защите объектов. При проектировании рекомендуется учитывать основные отличительные особенности ПР и РУП:
ПР предназначены для формирования и направления сплошной или распыленной струи ОТВ (воды или пены) к очагу пожара либо для охлаждения технологического оборудования и строительных конструкций.
В состав РУП должны входить не менее двух ПР, затворы с электроприводом и устройство программного управления РУП.
Алгоритм работы РУП включает в себя следующие функциональные действия:
ПР должен обеспечивать функционирование в следующих режимах:
Каждая точка помещения или защищаемого оборудования должна находиться в зоне действия не менее двух ПР.
В обозначении типа ПР содержится информация о его компонентах и по расходу.
Пример обозначения ПР с лафетным стволом (ЛСД), с расходом 20 л/с (20), универсальной шаровой конструкции (Уш), с устройством обнаружения загорания в ИК-диапазоне (ИК), с ТВ-камерой (ТВ): ПР-ЛСД-С20Уш-ИК-ТВ, ГОСТ Р 53326–2009.
Технические характеристики ПР приведены в таблице.
Водяные и пенные автоматические установки пожаротушения, в соответствии с СП 5.13130.2009, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.3.046, ГОСТ Р 50680, ГОСТ Р 50800 и ГОСТ Р 53326. Они подразделяются на спринклерные, дренчерные, спринклерно-дренчерные, роботизированные и с принудительным пуском. Тип установки пожаротушения, способ тушения и вид огнетушащего вещества определяются организацией-проектировщиком.
В соответствии с ГОСТ 12.3.046, АУП должны обеспечивать:
Водяные и пенные АУП должны соответствовать требованиям табл. 5.1 СП 5.13130.2009 по следующим параметрам:
Одним из базовых параметров АУП является интенсивность. Интенсивность подачи ОТВ, согласно СП 5.13130, – это количество ОТВ, подаваемое на единицу площади (объема) в единицу времени. Нормативная интенсивность подачи ОТВ определяется как интенсивность подачи ОТВ, установленная в действующей нормативной документации, на тушение пожаров на объектах в зависимости от группы помещений по степени опасности развития пожара, определяемой пожарной нагрузкой. Группы помещений приведены в приложении Б СП 5.13130.2009. При нормативной (оптимальной) интенсивности подачи ОТВ прекращение горения осуществляется практически за приемлемое время, называемое нормативным.
Нормативная интенсивность подачи ОТВ вместе с нормативным временем подачи ОТВ является обязательным и достаточным условием выполнения функции тушения пожара для водяных и пенных АУП, которое должно подтверждаться согласно методикам испытаний по ГОСТ Р 50680 для водяных установок, ГОСТ Р 50800 – для пенных установок и ГОСТ Р 53326 – для РУП.
Интенсивность для РУП, в соответствии с ГОСТ Р 53326, должна быть не менее нормативной интенсивности для дренчерных систем по табл. 5.1–5.3 СП 5.13130.2009.
При разработке новых сводов правил для объектов с применением РУП нормы интенсивности орошения могут приводиться непосредственно для РУП (например, СПт135.13130.2012 по вертодромам).
Следует отметить, что РУП также соответствуют параметрам по интенсивности орошения для ручных и лафетных стволов, утвержденным для руководителей тушения пожаров, предназначенным для расчета расхода ОТВ и количества ручных и лафетных пожарных стволов при тушении пожаров различных групп помещений с разной пожарной нагрузкой. Это в полной мере согласуется с концепцией совместной работы пожарных роботов и человека в системе человек – машина.
При проектировании АУП с применением РУП выбор ПР рекомендуется осуществлять по расходу из установленного соответствующего нормативного ряда ПР, что обусловлено следующим:
Пожаротушение с применением РУП, в соответствии с СП 5.13130.2009, осуществляется сканированием струи по площади загорания. Площадь падения струи на поверхность определяется по эпюрам орошения (рис. 2). Сечение струи в плоскости падения имеет форму неправильного эллипса с расширенным фронтом впереди и вытянутой хвостовой частью. Интенсивность орошения неравномерная, наиболее высокая – в головной части эллипса. Точка максимальной интенсивности орошения определяет эффективную дальность (Lэф), которая примерно на 10% меньше максимальной дальности (Lmax).
Эпюры ПР, приведенные на рис. 2 и 3, выполнены по результатам измерений на дистанции проведения огневых испытаний. Измерение производилось мерными емкостями, расстановленными по площади, за фиксированное время, в соответствии с установленной программой и методикой испытаний.
Участок с повышенной интенсивностью орошения (I = 2,6 л/(c·м2)) имел длину 2,77 м, ширину 0,8 м и, соответственно, площадь dS = 2,2 м2, что принималось в расчет при определении алгоритма сканирования струи по заданной площади. Промежуток от точки максимальной интенсивности (I = 2,81 л/(c·м2)) до точки максимальной дальности составил 2,74 м, что соответствует 8,8% от максимальной дальности.
За время орошения вылилось 1200 л ОТВ (20 л/с, 60 с). Фактически на площадь "пятна" за минуту выпало 967 л (Qобщ = Iср х tSпят = 1,17 х 60 х 13,77, где Q – кол-во огнетущащего вещества, I – интенсивность, t – время, S – площадь пятна).
Потери ориентировочно составили 19%.
Чувствительность обнаружения загорания РУП (без определения координат) составила 0,1 м2 на расстоянии 20 м. Площадь орошения очагов загораний в начальной стадии определяется возможностью технических средств по точности устанавливать координаты загораний. Для РУП, оборудованных ИК-сканером с углом обзора 3°, с учетом погрешностей наведения ±1° и оптических погрешностей ±1°, обеспечивается возможность обнаружения загораний в секторе 7°. В пересчете на линейную величину на расстоянии 30 м это представляет зону 4 м в длину и 4 м в ширину, площадью S = 16 м2.
Рассмотрим типовую программу сканирования по площади S = 16 м2. Программа сканирования определяется перемещением площади с повышенной интенсивностью dS по площади тушения S на скорости V = 3 град./с, в соответствии с ГОСТ Р 53326. В пересчете на линейную величину на расстоянии 30 м это составляет 2 м/с. Начало цикла сканирования принимается из расчета установки струи в положение, при котором центр максимальной интенсивности находится в верхней левой части заданной площади тушения S = 16 м2. Для более равномерного орошения струя с зоной повышенной эффективности проводится по всей площади. Сканирование по площади в этом случае занимает две строки при времени цикла 6 с. Для каждого участка защищаемой площади максимальная интенсивность орошения сменяется меньшей интенсивностью и короткой задержкой, при которой не успевает осесть водяная пыль. В то же время прерывистая подача воды позволяет не просто проливать воду до утечки, а более эффективно использовать ее для тушения, что используется пожарными при работе со стволами.
По принятому алгоритму составляется оперативная программа сканирования и производится орошение с проведением измерений мерными емкостями, установленными на заданной площади (рис. 4).
В соответствии с программой и методикой испытаний по ГОСТ Р 53326, подсчитывается общее количество зарегистрированной упавшей воды в емкости и определяется средняя интенсивность орошения I одного ПР за все время орошения по формуле:
I = Q/(Sр х t) = 193,73/(3,84·х 60) = 0,84 л/(c·м2),
где Q – общее количество зарегистрированной упавшей воды в емкости, л (Q = 193,73 л); Sр – общая площадь сбора воды (Sр = dSр·х 40 = 0,096·х 40 =3,84 м2); dSр – площадь 1-й емкости (dSр = 0,096 м2); t – время орошения по защищаемой площади (t = 60 c).
При скорости 3 град./с время цикла составляет 6 с. За 1 мин ПР делает 10 циклов. За цикл ПР проливает две строки, меняя угол возвышения от 5 до 8°.
Полученные данные по фактической интенсивности орошения позволяют судить о том, что пожарные роботы могут использоваться для пожаротушения помещений всех категорий пожароопасности, включая наиболее высокую категорию – В1.
Огневые испытания роботизированной установки пожаротушения проводились на модельном очаге пожара класса А (рис. 5) с пожарной нагрузкой 2402 МДж, соответствующем категории пожароопасности В1. Модельный очаг общей массой 115 кг выполнен из бруска размером 40х40 мм, длиной 800 мм. Количество брусков в штабеле – 180 шт. Площадь поверхности очага – 18,66 м2.
Схема испытаний представлена на рис. 6. В состав РУП входят 2 ПР. В соответствии с методикой, очагу загорания дали разгореться за установленное время (рис. 5). При проведении испытаний пожарные роботы обнаружили очаг загорания за время менее 20 с и начали пожаротушение. Погрешность наведения при сканировании, в соответствии с ГОСТ Р 53326, не превышала 5°. Время тушения составило 1,5 мин при нормативном времени 60 мин для помещений группы 2 по табл. 5.1 СП 5.13130.2009.
РУП имеют возможность контролировать очаги загорания, поэтому продолжительность подачи воды может определяться фактическим временем пожаротушения. При отсутствии горения тушение автоматически прекращается. Создание высокой интенсивности на небольшой площади в начальной стадии пожара позволяет быстро потушить и сэкономить при этом воду. Это во много раз эффективнее, чем пролив воды по нормативному времени.
В заключение следует отметить, что к настоящему времени технологии на базе пожарных роботов используются для защиты от пожаров уже сотен объектов. В связи с этим появилась насущная необходимость в том, чтобы в новой редакции СП 5.13130 нашли отражение нормативные требования, учитывающие широкие технические возможности РУП. Поскольку РУП, согласно СП 5.13130, относятся к водопенным АУП, то на них должны распространяться те же подходы и правила по интенсивности орошения и расходам, что и для водопенных установок. Это в значительной мере поможет проектировщикам правильно оценивать и выбирать наиболее подходящие для защиты объектов АУП.
Опубликовано: Каталог "Пожарная безопасность"-2015
Посещений: 13279
Автор
| |||
Автор
| |||
Автор
| |||
В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций