Любое промышленное предприятие, производящее такое технологически сложное оборудование, как трубопроводная арматура, имеет разнообразную инфраструктуру. На небольшой территории сосредоточены литейные участки с высокой температурой изготовления отливок, камеры покраски готовой продукции со складами легковоспламеняющихся лакокрасочных материалов, котельные обогрева цехов и административных зданий, хранилища ГСМ, столярные цеха для тары с запасами древесины.
Такое разнообразие технологий и ограниченность территории в высокой степени подвержены опасности возникновения пожара. Примеры бедствий на подобных промышленных предприятиях, в т. ч. с человеческим жертвами, часто появляются в СМИ. В последние полгода горели: цех электроцинка (Владикавказ), Капотня НПЗ (Москва), завод оцинкования (Оренбург), склад запчастей (Курган).
По нормативным требованиям все огнеопасные участки промышленных предприятий имеют стационарные противопожарные системы оповещения и системы первичного тушения возгораний огнегасящими компонентами в соответствии с категорией защищаемого участка. Поддержание систем в постоянной готовности требует значительных материальных затрат для хранения и пополнения запасов воды в резервуарах, пневмонапорных баках, расходов на электроэнергию для поддержания необходимого напора воды в противопожарной системе. В большинстве систем основным огнегасящим веществом является вода, применяемая для орошения, распыления, пенообразования и для прямого воздействия струей на огонь. Время действия таких систем ограничено объемом воды в пожарном резервуаре, а эффективность – мощностью напорных насосов. Часто при пожарах на предприятиях повреждаются системы водоснабжения и электропитания, поэтому теряется самое эффективное начальное время для тушения огня, и к приезду пожарных команд очаг возгорания расширяется до значительных размеров, и сами пожарные подвергаются опасности.
Предлагаемая автономная напорная система пожаротушения (АНСП) относится к системам и способам тушения пожаров на различных высотных жилых домах, социально-культурных и производственных объектах, за счет создания необходимого напора в системе пожарных трубопроводов и подведения воды к местам возможного возгорания.
Основные части АНСП – вертикальный круглый напорный резервуар с водой и герметичный поршень, закрепленный наверху резервуара. Варианты осуществления АНСП позволяют использовать всю систему в постоянной готовности к тушению возникшего пожара без дополнительных затрат электроэнергии и подвода воды из системы водоснабжения объекта. Вся система тушения может находиться в со стоянии аварийной готовности неограниченное время. При срабатывании сигнализации вода под давлением веса освободившегося по сигналу пожара поршня поступает к участку с очагом возгорания на оконечные противопожарные устройства и в соответствии с особенностями участка воздействует на огонь струями, орошением, распылением, пеной или паром. Объем и высота напорного резервуара, вес герметичного поршня зависят от территории, размеров и высоты охраняемого объекта с тем, чтобы в течение необходимого времени создавать достаточный напор в самой высокой точке на самом дальнем участке объекта, где возможно появление пожара. Для напора 10 м водного столба необходимо давление 1 кГс/см2.
На производственных объектах напорные резервуары могут находиться внутри цехов или быть частью вертикальных несущих конструкций производственных зданий, огнеопасных объектов в близости к возможному месту пожара и очагу возгорания, при этом для предохранения воды от замерзания часть выделяемого тепла от нормальной производственной деятельности охраняемого участка используется для обогрева резервуаров.
При охране производственных помещений и огнеопасных объектов вблизи возможных мест возгорания ЛВЖ, нефтепродуктов или легковоспламеняющихся и легко горящих с высокой температурой материалов дополнительно устанавливаются над местами хранения металлические парообразователи, разделенные внутри на секции, в которые подается из трубок в капельном виде вода. При пожаре весь металлический корпус быстро нагревается, и при температуре свыше 100 °С капли воды превращаются в пар, который через выходные трубки с наконечниками заполняет пространство вокруг, изолируя очаг возгорания от поступления свежего воздуха.
АНСП состоит из следующих компонентов (рис.): круглый напорный резервуар 2 с водой, система спуска поршня 1, внутри резервуара перемещается герметичный поршень 3 с уплотнениями 4, трубопровод 6 с клапаном для подъема поршня вверх, трубопровод подвода воды 5 от напорного резервуара к наиболее вероятным местам возгорания.
В исходном состоянии напорный резервуар заполнен водой, выходной клапан напорного водовода в закрытом состоянии, поршень закреплен системой удержания/спуска в верхнем положении на поверхности воды, исполнительные устройства воздействия на огонь пустые. В такой готовности система может находиться неограниченное время, вода не вытекает через закрытый клапан и не испаряется сверху через герметичный поршень, водоводы и устройства воздействия на огонь чистые, пустые, сухие.
АНСП работает следующим образом. При возникновении пожара система приводится в действие в автоматическом режиме по программе или от оператора в ручном режиме. Срабатывает система освобождения поршня, который давит своим весом на столб воды в резервуаре. Открывается основной клапан, и по напорному водоводу вода быстро доходит к пункту распределения по промышленной территории к зонам и к очагам возгорания, поднимается наверх для выхода через конечные устройства согласно схеме пожаротушения. При необходимости тушения очага пожара пеной в пункте распределения в водовод подается пенообразователь для доставки к пеногенератору на охраняемом участке для получения пены требуемой кратности для заполнения помещения. При тушении некоторых материалов необходимо орошение или распыление воды, поэтому она подается на конечные специальные устройства с достаточным давлением.
Для тушения огня в помещениях большого объема, где необходимо изолировать очаг пожара от доступа воздуха, вода поступает в парообразователи, расположенные над оборудованием с высокой температурой технологического процесса – разливка жидкого металла, горячая оцинковка деталей, штамповка из нагретых заготовок и т. п. При возникновении огня металлический корпус парообразователя быстро нагревается, капли воды внутри секций превращаются в пар, который через выходные трубки с наконечниками выходит наружу и вытесняет необходимый для поддержания горения воздух из помещения, а опускаясь вниз к очагу возгорания, охлаждает поверхность горения.
Исходя из количества напорных резервуаров и системы расположения трубопроводов можно применять разные схемы взаимодействия. При локальном возгорании запускается одна изолированная система с кратчайшим подводом воды на необходимый участок для использования соответствующего конечного устройства с последовательным вводом в действие поочередно других резервуаров до прекращения горения. Если горение происходит на большой площади склада хранения пожароопасных материалов, можно ввести в действие параллельно сразу несколько напорных резервуаров для создания необходимого давления и подачи достаточного объема воды с применением всего запаса огнегасящих средств и устройств в очаге пожара комбинированно.
Тушение пожара проходит без непосредственного участия людей в опасных для жизни местах распространения огня и отравляющих веществ. Отсутствует опасность травмирования пожарников обломками обрушающихся конструкций или их падения с высоты пожарных лестниц. Продолжительность и интенсивность тушения пожара в охраняемой зоне определяется количеством установленных независимых друг от друга напорных резервуаров, которые можно задействовать в разных комбинациях по количеству, средствам тушения и по месту установки. Время прибытия пожарных бригад не является критичным, когда пробки или снежные заторы на дорогах, возможные загромождения на пожарных проездах задерживают прибытие бригад на неопределенное время. Иногда в местах тушения пожаров нет воды в гидрантах или даже самих гидрантов, и надо подвозить большое её количество для обеспечения работы брандспойтов. АНСП позволяет использовать воду из резервуаров для окончательного тушения остаточных очагов с помощью пожарных машин.
После окончания тушения необходимо привести систему в исходное состояние, для чего через входной водовод заполняют резервуар водой под давлением, необходимым для подъема поршня в верхнее положение и фиксируют устройством крепления/освобождения. При отсутствии стационарной водопроводной сети используются автоцистерны с насосом необходимого напора. При этом все компоненты системы промывают, чистят, сушат и приводят в готовность. После периодических практических проверок состояния системы, во время которых будет выходить часть воды через конечные устройства воздействия на огонь, потребуется пополнение резервуаров водой и приведение системы в готовность. Вся номенклатура оборудования для применения в АНСП выпускается в настоящее время промышленностью России и может использоваться в разных климатических условиях мест расположения промышленных предприятий.
