Пожарная система водяного тумана высокого давления: как она работает и в чем ее преимущества

Пожар в туннеле электрического кабеля редко решается одним только пламенем — реакция тушения определяет, вернется ли объект в строй через несколько дней или недель. Если обычный спринклер разряжается в течение сорока минут, туннель затопляется, распределительное устройство замыкается, а затраты на замену исчисляются миллионами. Система пожаротушения водяным туманом под высоким давлением контролирует тот же пожар, используя примерно 5–10 процентов воды, выпуская капли размером менее 200 микрон, которые испаряются, поглощают тепло и лишают огонь кислорода, не затопляя объект.

Эта технология намеренно заполняет пробел между стандартными спринклерами и системами чистящего газа. Он использует обычную воду, создает в ней давление до 34,5 бар или более и пропускает ее через точные форсунки, которые распыляют поток в мелкий туман. В этой статье объясняется, как работает система пожаротушения водяным туманом под высоким давлением, где она обеспечивает наибольшую экономическую отдачу и что следует проверить перед написанием спецификации.

Что определяет пожарную систему водяного тумана высокого давления

Система пожаротушения водяным туманом высокого давления — это система пожаротушения на водной основе, которая работает при давлении 34,5 бар (500 фунтов на квадратный дюйм) или выше и выпускает капли диаметром Dv0,99 не более 200 микрон, как определено NFPA 750.

Три цифры определяют технологию:

• Рабочее давление: от 34,5 до более 100 бар в зависимости от класса опасности по сравнению с 4–12 бар для обычного спринклера.
• Размер капель: Dv0,99 ниже 200 микрон, при этом большая часть объема капель фактически находится в диапазоне от 50 до 150 микрон.
• Продолжительность разряда: обычно от 30 до 60 минут в системах с закрытыми форсунками, размер которой соответствует пожарной нагрузке, а не стандартной формуле продолжительности спринклера.

Полная система включает в себя специальный источник воды, насосную установку высокого давления, сеть труб из нержавеющей стали, распылительные форсунки и панель обнаружения и управления. Поскольку каждый компонент взаимодействует гидравлически, весь узел, а не только форсунка, должен быть указан и указан как пакет. А Полное руководство по подавлению водяного тумана охватывает коды и протоколы испытаний, если вам нужна более широкая информация перед калибровкой оборудования.

Почему размер капель влияет на эффект подавления

Размер капель, а не объем воды, определяет, насколько быстро система тушит пожар. Когда один литр воды распыляется от капель размером 1000 микрон до 100 микрон, его совокупная площадь поверхности увеличивается с примерно 6 квадратных метров до примерно 60 квадратных метров — десятикратное увеличение площади, доступной для поглощения тепла.

Эта площадь поверхности позволяет одновременно использовать три механизма подавления:

1. Отвод тепла — мелкие капли быстро испаряются, забирая тепло из шлейфа огня и понижая температуру пламени ниже уровня самоподдержания.
2. Вытеснение кислорода — каждый литр воды расширяется примерно до 1700 литров пара, разбавляя кислород в очаге пожара быстрее, чем это может сделать струя спринклера.
3. Блокировка излучения — туманная завеса ослабляет лучистое тепло, защищая прилегающее оборудование и замедляя распространение огня по кабельным лоткам или поверхностям топлива.

Практический результат заключается в том, что система пожаротушения водяным туманом под высоким давлением подавляет глубоко укоренившиеся опасности — кабельные пучки, трансформаторные бассейны, кожухи турбин — со скоростями потока, которые ни один спринклер не может обеспечить при любом реальном давлении.

Где системы пожаротушения водяным туманом под высоким давлением обеспечивают максимальную окупаемость инвестиций

Дополнительная стоимость оправдана там, где важна непрерывность бизнеса, чувствительность к воде или ограниченная геометрия, а не в зданиях, где побочный ущерб от спринклерной воды является приемлемым.

• Центры обработки данных и телекоммуникационные помещения — электроника выдерживает разряд тумана; этого нельзя сказать о разбрызгивающей воде.
• Кабельные туннели и трансформаторные отсеки — глубокие пожары класса А в жгутах кабелей — классический сценарий проникновения мелкодисперсного тумана.
• Судовые машинные отделения и помещения газовых турбин — компактное хранение воды и быстрое тушение имеют решающее значение на кораблях и энергетических островах.
• Здания и архивы наследия — минимальное использование воды ограничивает структурный и коллекционный ущерб.
• Аккумуляторные системы хранения энергии — туман охлаждает корпуса элементов и подавляет неконтролируемые тепловые пожары, с которыми газовые системы не могут справиться после повторного возгорания.

Устройство пожаротушения мелкодисперсным водяным туманом высокого давления Это устройство работает при давлении выше 10 МПа для тушения пожаров классов A, B, C, K и E с минимальным использованием воды, предлагая варианты открытого, закрытого и предварительного действия. Он подходит для чувствительных к воде или замкнутых пространств, где в предыдущем контексте обсуждаются оправданные дополнительные затраты на такую ​​защиту. Посмотреть продукт →

В каждой из этих ситуаций решающим вопросом является не то, сможет ли туман потушить испытательный пожар, а то, соответствует ли установленная система фактическому типу препятствий, скорости вентиляции и риску повторного возгорания в помещении.

Водяной туман высокого давления, спринклеры и газ: практическое сравнение

По сравнению со спринклерами, водяной туман под высоким давлением потребляет меньше воды и наносит гораздо меньший побочный ущерб; против газовых систем он остается безопасным для занятых помещений и может выдерживать разряд от 30 до 60 минут вместо секунд.

Сравнение обычно сводится к одному вопросу: выдерживает ли объект воду и можно ли герметично загерметизировать и удержать отсек? Водяной туман высокого давления — единственная из трех технологий, которая работает в вентилируемых, жилых или частично открытых помещениях, оставаясь при этом нетоксичной.

Как выглядит полная система водяного тумана высокого давления

Система водяного тумана высокого давления спроектирована как пять взаимозависимых подсистем; отказ любого из них, особенно насосного агрегата, превращает запланированное подавление в неэффективный сброс.

• Водоснабжение — специальный резервуар, рассчитанный на весь расчетный период, часто используемый совместно с другими хранилищами пожаротушения внутри пожарной насосной станции.
• Насосный агрегат высокого давления — плунжерные насосы из нержавеющей стали со 100-процентной резервной производительностью; Комбинации электрических и дизельных двигателей являются обычным явлением.
• Трубопроводная сеть — трубы из нержавеющей стали 316, рассчитанные на рабочее давление, с фитингами высокого давления и правильно закрепленными опорами.
• Форсунки — сертифицированные характеристики отверстий и распыления, расстояние между которыми рассчитывается на основе утвержденной конструкции, а не на основе типовых схем спринклеров.
• Обнаружение и контроль — локальная панель с логикой запуска насосов, сигнализацией расхода и интерфейсом к системе пожарной сигнализации здания.

Система водяного тумана высокого давления со встроенным насосным агрегатом Полноценная система водяного тумана высокого давления со стандартным насосным агрегатом и мониторингом с поддержкой Интернета вещей для различных типов зданий. В окружающем тексте подчеркивается необходимость листинга и интеграции на уровне системы, что делает его подходящим выбором для проектов, требующих полностью согласованной и одобренной сборки. Посмотреть продукт →

Проектирование пожарной системы водяного тумана высокого давления: водоснабжение и интеграция

Наиболее распространенной причиной низкой производительности является не засорение форсунок, а недостаточное, загрязненное или плохо интегрированное водоснабжение.

• Качество воды — установите фильтры размером от 50 до 150 микрон перед насосом; многие операторы используют деминерализованную воду для предотвращения образования накипи и отложений в форсунках.
• Материалы — для деталей, контактирующих с измеряемой средой, используйте нержавеющую сталь 316. Оцинкованные трубы выделяют хлопья цинка, которые закупоривают мелкие отверстия.
• Резервирование насосов — резервный насос должен запускаться автоматически при спаде давления; дизельный драйвер сохраняет мощность при сбое электропитания.
• Интеграция — насосную установку для тумана можно объединить с пожарной насосной станцией, разделительным резервуаром, а также крышным или подземным хранилищем, чтобы сформировать одно интегрированное решение для тушения пожара.

Инженер может подтвердить гидравлический интерфейс и планировку хранилища для вашего здания, если вы свяжитесь с технической командой с размерами вашего помещения и данными о пожарной нагрузке.

Реалии установки и обслуживания

Система сдается в эксплуатацию с испытаниями под давлением и проверкой расхода в форсунках, а долгосрочная надежность зависит от дисциплинированного обслуживания, а не от одноразовых компонентов.

1. Гидростатическое испытание — испытание трубопроводной сети под давлением, в 1,5 раза превышающим расчетное рабочее давление, перед установкой патрубков.
2. Промывка — промойте сеть чистой водой, чтобы удалить мусор, который может засорить распылительные отверстия.
3. Проверка сопел — проверьте каждое сопло на предмет ориентации, расстояния между зазорами и загрязнения; образцы распыления образцов в репрезентативных точках.
4. Функциональная проверка насосов — запустите основной и резервный насосы в режиме автопереключения, измеряя расход и давление на тестовых соединениях.
5. Периодическое техническое обслуживание. NFPA 750 рекомендует проводить ежеквартальные эксплуатационные проверки насосов и полную проверку системы в течение 12 месяцев после установки, а затем ежегодно.

Мобильная пожарная установка водяного тумана на тележке Колесная автономная установка водяного тумана с электрическим, бензиновым или дизельным двигателем, со встроенным баком, рассчитанная на работу более одного часа. Он обеспечивает гибкое временное или временное тушение пожара без структурных изменений, что соответствует упоминанию в этом параграфе мобильной защиты во время модернизации системы. Посмотреть продукт →

В случае временных опасностей — технического обслуживания трансформатора, поэтапного строительства или перерывов в модернизации — мобильную пожарную установку водяного тумана на тележке можно подключить к существующему источнику питания и развернуть без структурных изменений. Он также служит временной защитой во время обновления фиксированной системы.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать систему пожаротушения водяным туманом высокого давления на электрооборудовании, находящемся под напряжением?

Да, если система спроектирована и испытана для данного класса опасности. Мелкие капли обеспечивают достаточное удельное электрическое сопротивление, и такие стандарты, как NFPA 750, касаются защиты электрических корпусов под напряжением. Отключение питания остается самой безопасной процедурой, когда позволяют обстоятельства.

Сколько воды потребляет система пожаротушения водяным туманом под высоким давлением по сравнению со спринклерной системой пожаротушения?

Обычно на 70–95 процентов меньше. Форсунка распыления высокого давления выбрасывает примерно от 5 до 15 литров в минуту, тогда как стандартный разбрызгиватель расходует от 80 до 160 литров в минуту. Выпуск тумана в течение 30 минут может справиться с той же опасностью, но при этом использовать часть совокупного объема спринклерной системы.

Какие стандарты охватывают системы водяного тумана высокого давления?

NFPA 750 является основным эталоном в Северной Америке; CEN/TS 14972 — это европейская структура; и резолюции ИМО регулируют судовые установки. Большинство перечисленных систем также имеют одобрения третьих сторон, такие как FM Approvals или UL, которые определяют сертифицированную область применения.

Безопасен ли выброс тумана для людей, находящихся в защищаемом помещении?

Да. В отличие от газовых систем, водяной туман под высоким давлением не истощает кислород ниже безопасного уровня для дыхания, если он разработан в соответствии с ограничениями NFPA 750. Вода нетоксична, а сбросы не опасны для находящихся в ней людей — одна из основных причин, по которой данная технология используется в машинных помещениях с постоянным присутствием людей.