Автономное газовое пожаротушение в локальных объемах: виды устройств и нюансы выбора

Журнал “Технология защиты”

Автономное газовое пожаротушение в локальных объемах: виды устройств и нюансы выбора

Автор: Сергей Лекторович, 

генеральный директор группы компаний  “ИСП”, 

сопредседатель комитета К-3.2 “Системы пожаротушения” Федеральной палаты пожарно-спасательной отрасли, 

член Национальной ассоциации противопожарной защиты NFPA (США)

   Этот материал будет полезен инженерам, проектировщикам и ответственным за пожарную безопасность на объектах различного назначения. Предприятия, офисы, жилые дома, ж\д транспорт - практически в любом месте найдется электрошкаф, распределительный щит, серверная стойка или другое электротехническое оборудование. Пожары в подобных локальных объемах случаются часто и наносят значительный ущерб. Наиболее эффективным и экономически целесообразным способом защиты в данном случае выступают автономные устройства газового пожаротушения. В статье рассмотрим специфику их использования, нюансы выбора и проблему сертификации.

Специфика возгораний

   Что такое электрошкаф, распределительный щит, серверная или телекоммутационная стойка с точки зрения пожарной безопасности? По сути, концентрация в небольшом замкнутом пространстве горючих материалов (кабели, пластмассы, различные виды изоляции) и оборудования под напряжением. И все это может в любой момент начать гореть из-за короткого замыкания или перегрузки.

   Пожары на подобных объектах имеют свою специфику:

   1. сложность раннего обнаружения

   В большинстве случаев электрошкафы, распределительные щиты, серверные не находятся в постоянном поле зрения людей. Системы пожарной сигнализации тоже не сразу могут уловить признаки возгорания, поскольку первоначальное тление и возгорание проходят внутри закрытого объема. В случае с серверными в ЦОД ситуация осложняется еще и высокой подвижностью воздуха для охлаждения оборудования. Поэтому пожар обычно обнаруживается уже на стадии открытого огня, когда оборудование приходит в полную негодность.

   2. значительный материальный ущерб

   Возгорание электрооборудования занимает второе место среди основных причин пожаров. Один загоревшийся щиток может стать причиной значительного материального ущерба.  Даже небольшое и своевременно локализованное возгорание имеет серьезные последствия. Огонь моментально выводит электрооборудование из строя. В случае с серверной речь будет идти о потере данных, с электрощитами - об отключении электроэнергии и сбоях в работе сопутствующего оборудования.

   3. финансовые потери при тушении

   Даже если в самом помещении, где находятся электрошкафы или серверные стойки, установлена централизованная автоматическая система пожаротушения, ее срабатывание не всегда будет экономически целесообразно. Огнетушащее вещество подается во все помещение, общий объем которого в разы превышает объем самого шкафа, где произошло возгорание. Соответственно, уже после тушения владельцам придется нести значительные финансовые затраты на повторную заправку сработавшей системы.

   51 930 пожаров произошло в 2020 г. по причине нарушения правил устройства и эксплуатации электрооборудования. С общим материальным ущербом более 13 млрд рублей.*

*статистический сборник “Пожары и пожарная безопасность в 2020 г.”, МЧС РФ и ФГБУ ВНИИПО МЧС России

   Локальный объем - локальное решение

   С точки зрения безопасности и экономической целесообразности наиболее оптимальным решением в подобных ситуациях является тушение непосредственно в локальном объеме с помощью автономных устройств пожаротушения (АУП).

   АУП - это установка, автоматически осуществляющая функции обнаружения и тушения пожара независимо от внешних источников. То есть ее не требуется в обязательном порядке подключать к каким-либо системам оповещения или источникам питания. Соответственно не требуется делать проект и нет сложностей в монтаже. Устройство срабатывает от одного из факторов пожара, например при достижении определенного температурного порога внутри защищаемого объема. Важным качеством АУП являются его компактные размеры. 

   АУП, как и классические системы пожаротушения, делятся на несколько типов по виду огнетушащего вещества. Поскольку мы ведем речь о защите электрооборудования, логичным является выбор устройств газового пожаротушения. Использование ГОТВ не наносит вреда электронике и может применяться для тушения электрооборудования под напряжением. К преимуществам подобных устройств также следует отнести время выпуска ГОТВ - до 10 сек, что обеспечивает тушение пожара на самых ранних стадиях и снижение рисков материальных убытков.

   Основные достоинства автономных устройств газового пожаротушения (АУГП):

• независимость от внешних источников питания и систем пожарной защиты
• тушение непосредственно внутри локального объема
• эффективная борьба с огнем на ранних стадиях
• простой монтаж и отсутствие затрат на техобслуживание
• отсутствие вторичного ущерба для электрооборудования и других ценностей

   Нюансы выбора АУГП

   Выбор АУГП на российском рынке пока не очень большой. Однако представленные устройства имеют достаточно различий по технологическим параметрам. Рассмотрим основные нюансы, которые необходимо учитывать при выборе.

   Вид ГОТВ

   В качестве ГОТВ в автономных установках могут использоваться: двуокись углерода (СО₂), различные хладоны (Хладон 227 еа, Хладон 125) или фторкетон. Большая часть систем, представленных на российском рынке, заправляется двуокисью углерода. Это самый бюджетный вариант, но здесь стоит учитывать два принципиально важных момента. Во-первых, данный вид ГОТВ представляет опасность для человека. Во-вторых, двуокись углерода имеет более низкую огнетушащую способность. Например, АУП объемом 0,15 л с заправкой СО₂ рассчитано на защиту объема 75-100 л (для пожара класса А). Автономное устройство такого же объема, заправленное хладоном 227 еа, защитит объем 250-270 л, то есть в 2,5-3 раза больше.

   Рабочее давление

   Газ в автономных устройствах находится под давлением. Этот показатель различается в зависимости от вида ГОТВ, а также технического решения производителя. Чем ниже рабочее давление сосуда, тем более безопасным является устройство. При срабатывании газ будет выходить с меньшей реактивной силой и производить меньше шума. Это важно, например, при использовании АУГП для защиты серверных стоек или другого дорогого и чувствительного оборудования. Для сжатия двуокиси углерода требуется давление - порядка 25 МПа. При использовании хладона или фторкетона давление в сосуде начинается от 2,5 МПа.

   Температура выхода ГОТВ

   Периодически идут разговоры о вреде, наносимом при выпуске ГОТВ электронике в связи с низкими температурами выхода огнетушащего вещества. Одним из производителей были проведены испытания по измерению этого показателя в зависимости от используемого вида ГОТВ. Сравнивали двуокись углерода, хладон 227 еа и хладон 125. Данные по фторкетону были взяты из официальных источников производителя. Ни при одном из испытаний техника не вышла из строя.

   Но здесь стоит учитывать, что эти испытания были смоделированы таким образом, что струя огнетушащего вещества не попадала непосредственно на оборудование. С учетом того, что мы говорим о защите локальных малых объемах на этот фактор все же стоит обратить внимание. Температура СО₂ при тушении достигает -70°С. При попадании струи огнетушащего вещества непосредственно на раскаленную поверхность такой высокий перепад температуры может вызвать разрыв, разгерметизацию. Хладон 227 еа на выходе имеет температуру порядка -20°С, то есть перепад существенно меньше.

   Температура срабатывания

   АУГП может иметь несколько вариантов температуры срабатывания. Если речь идет об устройствах с термочувствительным элементом, то этот параметр может иметь разную величину - 68˚С, 79˚С, 93˚С и т.д. В АУГП с термочувствительной трубкой выпуск ГОТВ происходит при ее плавлении, то есть температура срабатывания составляет 110-120° С. Однако такая температура достигается уже не в первой фазе пожара. 

   Наличие манометра

   Манометр не является обязательным элементом АУГП. Но его наличие позволяет эффективно следить за исправностью оборудования. Падение давления по манометру - это первый сигнал к проверке сосуда на вероятность утечки. Устройство без манометра в идеале должно проходить регулярное взвешивание, чтобы убедиться в его исправном состоянии.

   Возможность повторной заправки

   В зависимости от технического решения производителя, АУГП может повторно заправляться ГОТВ после срабатывания. Это более экономически выгодно, чем покупка нового устройства. Особенно если произошло ложное срабатывание.

   Возможность подключения к автоматической системе

   Автономная работа - одно из основных преимуществ АУГП. Тем не менее есть ситуации, когда устройство лучше использовать в комплексе с системой раннего обнаружения. Например, когда речь идет о защите особо дорогого оборудования. Это позволит обнаружить и ликвидировать возгорание на самом раннем этапе.

   Наличие сертифицирующих документов

   В России на данный момент отсутствует национальный стандарт для автономных устройств газового пожаротушения. Соответствующий проект был разработан еще в 2019 году, однако он до сих пор не принят. Ранее производители могли использовать добровольную сертификацию. Однако в связи  с вступлением в силу ТР ЕАЭС 043/2013 "О требованиях к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения" с 01 января 2021 года все устройства пожаротушения автономные подлежат обязательной сертификации на соответствие этому регламенту и ранее выданные добровольные сертификаты недействительны. Пока в России только одно автономное устройство имеет сертификат ТР ЕАЭС.

   Выводы

   Автономные установки газового пожаротушения являются оптимальным решением с точки зрения эффективности и экономической целесообразности при защите локальных герметичных объемов с электрооборудованием. Причем это могут быть как совсем небольшие объекты - системный блок дорогого компьютера, так и серверные стойки, электрошкафы, распределительные щиты в различных помещениях.

   При выборе стоит помнить, что АУГП с хладоном или фторкетоном имеют более высокую огнетушащую способность, а также более низкий показатель рабочего давления и не столь существенный перепад температуры на выходе, как в случае с двуокисью углерода. Наличие термочувствительного элемента позволяет устанавливать различную температуру срабатывания. Устройства, оборудованные манометром, более удобны в обслуживании. Стоит также обратить внимание на наличие таких дополнительных возможностей, как повторная заправка устройства и возможность подключения к автоматической системе пожаротушения. А также на наличие и тип сертифицирующих документов.

Автономное устройство газового пожаротушения "УльтраZ"

   *статистический сборник “Пожары и пожарная безопасность в 2020 г.”, МЧС РФ и ФГБУ ВНИИПО МЧС России