Автоматические системы пенного пожаротушения

Пенная установка активируется, когда датчики фиксируют возгорание — система включается, пена накрывает очаг. Разберёмся, как это устроено.

Представьте: на складе загорелось масло. Вы направляете водяной ствол — и вместо тушения получаете огненные брызги по всему помещению. Вода лишь разбрызгивает горящую жидкость, увеличивая площадь возгорания. Пена действует иначе: она ложится на поверхность ровным слоем, перекрывая доступ кислорода. Огонь лишается «питания» — и быстро затухает.

Пена состоит из пузырьков, которые появляются при насыщении воздухом специального раствора — при аэрировании.

Почему пена эффективна:

● ложится на поверхность тонким слоем и перекрывает кислород;

● за счёт содержащейся в ней воды охлаждает зону горения;

● снижает расход воды на 50–70% по сравнению с водяными системами;

● предотвращает повторное возгорание.

Её используют для тушения твёрдых материалов класса А (дерево, бумага, текстиль) и для горючих жидкостей класса В (нефтепродукты, растворители, масла).

В прошлом пену получали химическим методом: смешивали в воде кислоту и щелочь. Сегодня этот способ не используется, так как полученная пена нестабильна. Актуальный метод: раствор пенообразователя соединяется с водой, затем смесь насыщается воздухом. Так получается воздушно-механическая пена, которая используется в автоматических системах пенного и водяного пожаротушения.

Пенообразователь: что это и как выбрать

Пенообразователь — это концентрированный раствор поверхностно‑активных веществ (ПАВ).

Виды пенообразователей:

Общего назначения — синтетические углеводородные составы. Тушат жидкости, твёрдые материалы.

Целевого назначения — созданы для сложных задач: например, тушения спиртов или полярных жидкостей.

Характеристики, на которые стоит обратить внимание при выборе пенообразователя:

• Концентрация — доля пенообразователя в растворе. 

• Кратность — коэффициент расширения. Показывает, во сколько раз объём пены больше объёма исходного раствора. 

• Кислотность, pH. Норма — 6,5–8,5 по ГОСТ 50588‑2012. Если показатель выходит за пределы, вызовет возникновение коррозии на оборудовании.

• Вязкость. Если пенообразователь вязкий, нужна дозирующая система, которая справится с густой жидкостью. Иначе точность подачи нарушится.

• Температура застывания (от −3 °C до −50 °C). Важна для холодных регионов. 

• Устойчивость — время, в течение которого пена сохраняет свойства. Чем оно больше, тем дольше защита от повторного возгорания.

• Совместимость с водой. Пена должна одинаково хорошо получаться из питьевой, жёсткой и морской воды. Уточните у поставщика: подойдёт ли состав для воды на вашем объекте.

Разные подходы к пожаротушению

Системы пенного пожаротушения делятся на два больших вида — выбор зависит от задачи.

Спринклерные установки — это «точечное оружие» против огня. Представьте себе сеть труб с маленькими головками (спринклерами). Как только температура рядом с одной из головок вырастает до критической отметки, она сама открывается и начинает тушить — строго в том месте, где начался пожар. Идеально там, где важно не залить всё подряд.

Что это даёт:

● не нужно ничего включать вручную: система срабатывает сама;

● вода и пена подаются только в зоне возгорания — остальная часть помещения остаётся сухой;

● нет лишних затрат: активируется ровно столько оросителей, сколько нужно.

Дренчерные установки работают иначе — они накрывают огнетушащим составом всю площадь сразу. Вода в трубах появляется только после сигнала тревоги. Когда система запускается, пена льётся сразу из всех точек — независимо от того, насколько велик очаг возгорания.

Почему это бывает нужно:

● после срабатывания не надо менять оросители — они не разрушаются, в отличие от спринклеров;

● можно использовать в холодных помещениях: пока система не активирована, в трубах нет воды, значит, она не замёрзнет;

● быстро заполняет большие пространства — актуально для цехов, ангаров, открытых площадок.

Дренчерные системы бывают с разным приводом:

● электрические — включаются по сигналу автоматики;

● гидравлические — срабатывают от давления жидкости;

● пневматические — управляются сжатым воздухом;

● механические — приводятся в действие вручную (рычаг, трос);

● комбинированные — сочетают несколько способов для надёжности.

Выбор привода зависит от условий: где-то важна скорость автоматики, где-то — возможность ручного запуска в случае сбоя.

Кроме спринклерных и дренчерных, существуют подвиды установок пенного пожаротушения.

Спринклерно‑дренчерные системы — гибрид двух подходов. Они могут работать как точечно, так и по площади — в зависимости от ситуации. Удобно там, где нужны разные режимы тушения: например, в многофункциональных комплексах с офисами и складами.

Роботизированные установки — это будущее пожаротушения. Робот сам находит очаг возгорания и направляет струю пены точно в цель. Такие системы ставят на особо опасных объектах: нефтехранилищах, химических заводах, крупных логистических хабах. Плюс — высокая точность, минус — высокая стоимость.

АУП с принудительным пуском — системы, которые не срабатывают автоматически, а ждут команды. Оператор видит возгорание на мониторе (или получает сигнал от датчиков) и вручную запускает тушение. Это даёт контроль: можно оценить обстановку и не активировать систему при ложном срабатывании.

Автоматические установки пенного водянного пожаротушения различаются не только по конструкции, но и по способу ликвидации огня.

Поверхностные системы заливают пеной всё помещение.

Локально‑поверхностные бьют точно в цель. Они локализуют очаг на конкретном участке: например, защищают станок в цехе или резервуар на нефтебазе. Они экономичнее поверхностных, но требуют точного расчёта зон защиты.

Общеобъёмные заполняют пеной всё пространство. Пена поднимается до потолка, окутывает оборудование. Идеально для помещений с высоким риском быстрого распространения огня.

Комбинированные дают выбор: можно залить пеной всё помещение или только его часть. Гибкость — их главное преимущество. Такие системы ставят там, где разные зоны требуют разного подхода: например, в торговом центре (магазины — локально, паркинг — объёмно) или на заводе (цех — точечно, склад ГСМ — массово).

Требования к системам пенного пожаротушения

Система пенного пожаротушения должна соответствовать нормам: ГОСТ Р 50800‑95 и СП 485.1311500.2020 задают чёткие правила. Разберём ключевые требования без канцелярита:

Во‑первых, автоматика. Датчики дыма и температуры должны запустить систему без участия человека. Секунды на счету — чем быстрее сработает пена, тем меньше ущерб.

Во‑вторых, резервирование. Если откажет насос, должен включиться запасной узел. На важных объектах это не опция, а необходимость.

В‑третьих, правильный пенообразователь. Для твёрдых материалов (класс A) и горючих жидкостей (класс B) нужны разные составы. Ошибётесь — и пена не справится.

Пенообразователь для класса A (дерево, текстиль, бумага, пластмассы и т. д.)

Для тушения материалов класса А используют пенообразователи общего назначения, например, синтетические углеводородные типа S. Они подходят для создания пены низкой, средней и высокой кратности.

Пенообразователь для класса B (бензин, масла, спирты, ацетон и т. д.)

Для тушения материалов класса В применяются пенообразователи, учитывающие тип жидкости.

● Неполярные жидкости (B2) — вещества, которые не растворяются в воде, например, бензин, дизельное топливо, масла. Их тушат обычными пенообразователями: синтетическими — тип S и фторсинтетическими пленкообразующими — AFFF.

● Полярные жидкости (B1) — вещества, которые растворяются в воде или частично растворяются, такие, как спирты, ацетон, глицерин. Они требуют использования специального пенообразователя, например, фторсинтетических пленкообразующих спиртоустойчивых — AFFF/AR.

В‑четвёртых, кратность пены. Низкая подходит для охлаждения, средняя — для изоляции поверхности, высокая — для объёмного тушения. Выбор зависит от задачи.

Основные нормативы для пенного пожаротушения:

ГОСТ Р 50800–95

СП 485.1311500.2020

ГОСТ Р 50588

Федеральный закон № 123‑ФЗ

Особенности проектирования системы пенного пожаротушения:

Проектируя систему, легко упустить детали, которые потом обернутся проблемами. Разберём, на что обратить внимание.

Тип объекта решает всё. На нефтебазе нужна высокая интенсивность подачи пены, на складе красок — защита от разбрызгивания, на кухне общепита — безопасность для персонала.

Площадь и планировка влияют на количество генераторов пены. В длинном коридоре хватит одной точки распыления, в цехе с колоннами — нужно несколько.

Пожарная нагрузка диктует запас пенообразователя. Если на объекте много горючих материалов, закладывайте резерв.

Климат имеет значение. На холодном складе нужны морозостойкие реагенты. Обычный пенообразователь зимой просто замёрзнет.

Скорость реакции критична. Система должна подать пену в течение 30–60 секунд после срабатывания датчиков. Задержки недопустимы.

Обслуживание должно быть простым. К узлам нужен доступ: чтобы проверять насосы, заправлять пенообразователь и менять изношенные детали. Если спрячете всё, то ремонт превратится в квест.

Типичная ошибка — экономить на датчиках в зонах с высокой пожарной нагрузкой. Один датчик на большой цех — это риск: если он выйдет из строя или не заметит очаг, система не сработает.

Где применяют системы пенного пожаротушения

Пенные системы — не универсальное решение, но в своей нише они незаменимы. Вот где они работают лучше всего:

• Нефтебазы и НПЗ. Пена изолирует поверхность горючих жидкостей, не даёт им испаряться и вспыхивать повторно.
• Склады ГСМ и лакокрасочных материалов. Тушат без разбрызгивания — огонь не распространяется по помещению.
• Химические производства. Локализуют утечки и возгорания агрессивных веществ, минимизируя ущерб.
• Морские и речные суда. Защищают трюмы и машинные отделения: компактно, эффективно, без лишней воды.
• Авиационные ангары. Быстро гасят авиатопливо — секунды на счету.
• Промышленные кухни. Безопаснее воды при возгорании жиров: не создают брызг и пара.
• Электростанции (после обесточивания). Не повреждают оборудование, в отличие от прямого водяного потока.

Состав системы пенного пожаротушения

Разберём, из чего состоит типовая установка пенного пожаротушения (УПП).

• Резервуар с водой хранит запас воды — основу для создания пены.

• Насосная станция (НС) качает воду и подаёт её под давлением. В составе — основные и резервные насосы: если один выйдет из строя, то включается второй.

• Ёмкость с пенообразователей содержит концентрат для создания пены.

• Система дозирования отвечает за точную подачу пенообразователя в поток воды.

• Трубопроводная обвязка работает как «кровеносная система» установки и связывает все компоненты в единую систему. Трубы образуют двухконтурную сеть. Первый контур подаёт воду от насосов к пеносмесителю, второй — доставляет пенный раствор от смесителя к точкам распределения.

• Пеносмеситель формирует основу будущей пены — однородную смесь из воды и пенообразователя с заданной концентрацией.

• Оросители распыляют пену в зоне возгорания. Тип устройства зависит от особенностей объекта и поставленной задачи: 

• для равномерного покрытия площади;

• для точечного воздействия;

• для создания плотной завесы.

• Запорно‑регулирующая арматура контролирует потоки внутри системы. Без неё система не смогла бы гибко реагировать на изменения режима работы. В арматуру входят:

• вентили — для ручного управления подачей;

• задвижки — для полного перекрытия линий;

• обратные клапаны — чтобы жидкость текла только в одном направлении;

• предохранительные клапаны — для сброса избыточного давления.

• Система автоматики и управления обнаруживает пожар и запуск установки. Включает датчики пожара, систему сигнализации и контрольную панель, которая анализирует сигналы и принимает решение о запуске.

• Шкаф управления содержит электрооборудование для включения и выключения насосов, регулировки подачи концентрата и обработки сигналов от датчиков.

Заключение

Системы пенного пожаротушения — решение для объектов с высоким риском возгорания горючих жидкостей и твёрдых материалов. Эффективность системы будет зависеть от грамотного проектирования. Соблюдение нормативов минимизирует риски сбоев — а значит, сокращает потенциальный ущерб.

В итоге инвестиции в качественную систему пенного пожаротушения окупаются за счёт:

• быстрого реагирования и надёжного подавления огня;

• снижения вторичного ущерба: меньше воды — меньше повреждений оборудования и конструкций;

• возможности адаптировать систему под специфику объекта и условия эксплуатации.