Стационарные системы пожаротушения.

Ста­ционарные установки пожаротушения монтируют при постройке судна. Их делят на линейные и кольцевые. Линейные системы проще, но менее надежны. Стацио­нарные установки позволяют очень быстро подать ог­нетушащее средство к очагу пожара, что позволяет взять его под контроль и обеспечить тушение. Кон­струкция судовых систем пожаротушения должна соот­ветствовать назначению судна и судовых помещений. При выборе типов систем, которыми оборудуется судно, учитывают множество факторов: вероятность возникновения пожаров различных классов, наличие и месторасположение пожароопасных материалов, веро­ятность взрывов, влияние действия системы на остойчи­вость судна, способы обнаружения пожара и др.

Установка водяного пожаротушения — основная система для защиты судна от пожара, оборудуемая на судне независимо от наличия других систем. Теорети­чески система может обеспечить подачу воды во все помещения судна в неограниченном количестве. В дей­ствительности количество подаваемой к очагу пожара воды определяется подачей пожарных насосов и сооб­ражениями остойчивости судна. Система трубопрово­дов (рис. 1.22) состоит из основной магистрали с диа­метром труб 100—150 мм и ответвлений диаметром 38—64 мм. Все участки водопожарной магистрали, про­ходящие по открытым палубам, должны иметь спуск­ные краны для осушения магистрали на случай опасно­го понижения температуры.

Системы водяного тушения предназначены для тушения пожара, ограничения распространения пожара, для обеспечения работы систем пенотушения, для создания водяных завес, например, защиты путей эвакуации.

Система водотушения компактными струями или распылительной водой. Эта система состоит из пожарных стволов, рукавов, быстросмыкаемых соединений, трубопроводов с водой под давлением и клапанов. Эта система призвана тушить пожар и ограничивать его распространение путём охлаждения.

Система тушения водяным туманом. Эта система состоит из специальных распылителей расположенных на трубопроводах, не заполненных водой, которая находится в защищаемом помещении над оборудованием, где возможно возникновение пожара. В не защищаемом помещении расположены: клапана пуска, трубопроводы и насосы высокого давления до 80 атмосфер. Эффективность распыления и образования водяного тумана обеспечивается за счёт малых диаметров отверстия в распылителе высокого давления воды. Работа таких систем на обычной или морской воде недопустима, так как, происходит отражение солей, выход из строя распылителя и насосов высокого давления, поэтому используется опреснённая или дистиллированная вода.

Спринклерные установки пожаротушения наиболее широко применяют на паромах и пассажирских судах для защиты жилых помещений, расположенных рядом с ними коридоров и общественных помещений. Основное их назначение — в ограничении распространения пожа­ра и снижении температуры в защищаемых помещени­ях, что дает возможность организовать надежную эва­куацию пассажиров и членов экипажа. Во всех защища­емых помещениях устанавливают достаточное число спринклеров — специальных клапанов с плавкими вставками, обеспечивающими закрытое положение кла­панов. При повышении температуры в помещениях лег­коплавкая вставка выплавляется, клапан-спринклер от­крывается, и вода начинает разбрызгиваться по поме­щению. На судах обычно используют спринклеры, срабатывающие при температуре 60—75 °С.

Таким образом, спринклерная система состоит из трубопроводов с головками сплинкеров - распылителей воды. Трубопроводы помещения заполнены водой и находятся под рабочим давлением. Спринклерные головки имеют автоматические устройства, срабатывающие при повышении температуры.

Рис. Сплинкерная система: 1. – колба с жидкостью и с низкой температурой кипения или легкоплавкий металл; 2 – клапан; 3 – основание распылителя с розеткой; 4 – трубопровод с водой под давлением.

Автоматическая спринклерная установка пожаро­тушения (рис. 1.23) оборудована спринклерами, кото­рые при выплавлении плавкой вставки включают ава­рийную пожарную сигнализацию и начинают подачу воды, которой вся магистраль системы заполнена по­стоянно, а давление поддерживается пневмоцистерной 5.

Во избежание коррозионного повреждения элементов система заполнена пресной водой, которая поступает в спринклеры в первые минуты включения системы, а затем включается насос 4, который подает по магистра­ли 2 забортную воду.

Преимущество автоматической спринклерной уста­новки является практически мгновенное включение в действие при повышении температуры в защищаемых помещениях. После ликвидации пожара для восстанов­ления работоспособности системы требуется замена сра­ботавших спринклеров. Необходимость использования в судовых спринклерных установках забортной воды, со­держащей много примесей, снижает их надежность.

Дренчерная установка пожаротушения (рис. 1.24) по компоновке магистралей и установке распылительных головок 1 аналогична спринклерной. Трубопроводы в обычном состоянии не заполнены водой. При включе­нии системы пускается насос 4 и подает забортную воду в магистраль 2 ко всем распылителям — мелко­распыленная вода покрывает защищаемую площадь.

На входе в помещение на общем трубопроводе стоит автоматический клапан, который срабатывает от датчиков пожара, расположенных в защищаемом помещении, предусматривается и ручное включение клапана, таким образом, трубопроводы в помещении не заполнены водой. Вода к клапану подаётся от 2х подаваемых источников пожарных насосов. Тушение происходит за счёт охлаждения и разбавления кислорода воздуха и горючих газов водяным паром.

Дренчерные установки пожаротушения применяют для орошения грузовой палубы судов с горизонтальной погрузкой и танкеров, а также трубопроводов и откры­тых поверхностей емкостей газовозов. При возникнове­нии пожара дренчерная установка охлаждает металли­ческие палубы и другие конструкции судна, препятствуя распространению пожара.

Установку пенного пожаротушения (рис. 1.25) при­меняют при пожарах в машинных помещениях и насо­сных отделениях. Все танкеры оборудуют палубными установками пенного пожаротушения, а танкеры ран­ней постройки имели установки пенного пожаротуше­ния грузовых танков. Для установки на судах рекомен­дованы установки воздушно-механической пены.

Пена как огнетушащее средство обладает высоким изолирующим свойством и частично-охлаждающим. При вводе в действие установки в смеситель начинают подавать воду и пенообразователь. Образующийся в смесителе пенный раствор поступает к очагу пожара. На выходе пенного раствора устанавливают воздушные эжекторы, в которых завершается процесс пенообразо­вания вследствие подсоса воздуха.

Время действия установки зависит от запаса пено­образователя в цистерне. Когда весь пенообразователь израсходован и через выпускные отверстия начинает поступать вода, во избежание разрушения пены уста­новку надо отключить. Очень важным условием ликви­дации пожара является максимальная подача пены в течение первых 3 мин.

Большинство пенообразователей имеют срок хране­ния 5—20 лет, хранить их надо в сухом, хорошо венти­лируемом помещении при температуре не более 38 °С.

Стационарные пожарные стволы пенотушения сле­дует располагать так, чтобы любая точка защищаемого помещения была удалена не более чем на 9 м.

В ысокократная пена используется в машинных помещениях судов, состоит из ёмкости с запасом раствора пенообразователя в воде. Пеногенератор включает вентилятор для подачи воздуха; форсунку, для распыления раствора пенообразователя; сетку для равномерного перемешивания жидкости и воздуха; пенных каналов, по которым пена под действием собственной тяжести поступает в защищаемое помещение.

Рис. Пеногенератор: 1 – защищаемое помещение; 2 – заслонки для подачи пены или прекращения подачи пены; 3 – канал для подачи пены; 4 – сетка; 5 – распылитель раствора; 6 – вентилятор; 7 – насос; 8 – ёмкость для хранения раствора пенообразователя в воде.

При тушении высокократной пеной может быть заполнено всё помещение или часть его.

Системы пенного пожаротушения предназначены для тушения пожаров в грузовых танках и трюмах, топливных резервуарах, машинно-котельных и насосных отделениях, коффердамах, а также в жилых и служебных помещениях.

Принцип действия системы основан на изоляции очага пожара от кислорода воздуха слоем пены, кроме того, пена обладает и охлаждающим эффектом. Покрывая горящие материалы и предметы жидкой пленкой, пена охлаждает их и вытесняет из заполняемого ею помещения продукты горения. На морских судах применяется химическая и воздушно-механическая пена.

Химическая пена образуется в результате реакции растворов различных химических препаратов (обычно щелочи с кислотой), входящих в состав пеногенераторных порошков, в присутствии специальных веществ-стабилизаторов, придающих ей клейкость. Выделяющийся при этом углекислый газ способствует образованию густой устойчивой пены, которая разбавляет воздух в зоне горения, снижая тем самым концентрацию в нем кислорода.

В судовых условиях пена получается из пеногенераторных порошков в специальных аппаратах — пеногенераторах. До недавнего времени химическая пена благодаря своим высоким огнегасительным свойствам была единственным эффективным средством тушения нефтепродуктов. Однако химической пене присущи и некоторые серьезные недостатки. Важным недостатком является проводимость пеной электрического тока. Это обстоятельство ограничивает использование пены для тушения электрооборудования, находящегося под напряжением. Кроме того, для образования химической пены необходимы сравнительно дорогие химические материалы. Высокая химическая активность способствует образованию коррозии судового оборудования. Существенным недостатком генераторов химической пены является неподготовленность их к немедленному действию, так как порошок хранится на судах в герметически закрытых банках, которые вскрывают при возникновении пожара. Загружать же бункер пеногенератора порошком заранее нецелесообразно из-за высокой его гигроскопичности. При длительном хранении на открытом воздухе пенопорошок слеживается и быстро приходит в негодность. Таким образом, из-за конструктивного несовершенства основного элемента системы химического пенотушения снижается возможность оперативного управления ею. В связи с этим в настоящее время химическая пена используется на судах чаще всего только в огнетушителях.

Многие недостатки, которые присущи химической пене, не имеет воздушно-механическая пена, полностью заменившая на современных судах химическую. Воздушно-механическая пена получается путем механического перемешивания водного раствора пенообразователя и воздуха. По составу эта пена представляет собой смесь воздуха (90%), воды (9,6—9,8%) и пенообразователя (0,4— 0,2%). Отечественные жидкие пенообразователи ПО-1, ПО-1А, ПО-1Д и другие обладают высокими качествами: стойкостью, нейтральностью к металлам, быстротой растворения в воде. Для образования пены используется пресная и морская вода.

Благодаря высокой стойкости и вязкости пену можно с успехом использовать и для ликвидации огня в верхних частях судовых помещений, и там, где бесполезно применение углекислотных огнетушителей. Поскольку пена содержит воду, она также и охлаждает очаг пожара. Пену можно применять для тушения волокнистых и плохо смачиваемых материалов. Образующийся при разрушении пены состав обладает хорошими смачивающими свойствами. Проникая в глубь горящих материалов, он прекращает тление.

Воздушно-механическая пена бывает обычной, средней и высокой кратности. Кратностью пены называется отношение объема полученной пены к объему эмульсии, представляющей собой раствор пенообразователя в воде. Пену с кратностью до 20 относят к низкократной, с кратностью от 20 до 200 — к среднекратной, свыше 200 — к высокократной. В настоящее время на судах применяются генераторы, с помощью которых можно получать 1000-кратную пену. Высокократная пена относится к объемным средствам пожаротушения.

Воздушно-механическая пена безопасна в обращении, не портит грузы и оборудование, имеет малую массу. Благодаря высокой эффективности, постоянной готовности и удобству обслуживания системы воздушно-механического пенотушения широко применяются на современных судах для тушения нефтепродуктов и других горючих веществ. Пена является наиболее эффективным средством тушения пожаров в больших емкостях с воспламеняющимися жидкостями. Пена, полученная с использованием пресной воды, может применяться для тушения горящих кабелей и электрооборудования, находящихся под напряжением не выше 500 В, при условии соблюдения мер электробезопасности. Однако при более высоких напряжениях применение пены сопряжено с опасностью для жизни людей. Не рекомендуется также применять пену для тушения горящих металлов: калия, кальция, натрия, цинка и др.

Пену нельзя применять для тушения горящих газов и криогенных жидкостей, а также совместно с некоторыми видами огнетушащих порошков. Хотя считается, что пена нетоксична, нельзя оставаться в помещении, заполненной пеной. Перед тем как войти в такое помещение, необходимо надеть шланговый противогаз или автономный дыхательный аппарат и использовать страховочный канат.

Для получения воздушно-механической пены используется специальная аппаратура, которая разделяется на две группы в зависимости от места и способа получения пены.

В аппаратуре с внешним пенообразованием пена образуется в специальных воздушно-пенных стволах вне резервуара для хранения пенообразователя.

В аппаратуре с внутренним пенообразованием пена начинает образовываться на выходе из емкости для хранения смеси воды и пенообразователя. Заканчивается же пенообразование при выходе пены из специальных насадок. Аппаратура проста, надежна в эксплуатации и всегда готова к действию. Поэтому такие установки широко применяются на морских судах для тушения местных очагов пожаров.

Рис. 1. Принципиальная схема системы воздушно-механического пенотушения.

Всю аппаратуру для получения воздушно-механической пены в зависимости от пенообразования можно разделить на общесудовые системы и установки местного назначения.

Системы пенотушения обеспечивают образование и подачу воздушно-механической пены в больших количествах, поэтому они широко используются на крупнотоннажных судах. Система воздушно-механического пенотушения благодаря эффективности тушения нефтепродуктов, быстродействию и надежности устанавливается на современных танкерах в качестве основной системы пожаротушения. Для обеспечения работы таких систем применяются специальные водяные насосы, а также стационарные насосы водяного пожаротушения.

Установки пенотушения (местные) служат для образования и подачи пены в небольших количествах и действуют автономно.

На рис. 1 показана принципиальная схема одной из простейших систем пенотушения, построенных по централизованному принципу. При такой конструкции системы пенопровод проходит по всей длине судна. Охраняемые объекты 11, 12, 13 обеспечиваются воздушно пенными стволами 7, пенорожками 10 и пеносливами 9, сообщающимися с магистральным пенопроводом 6 с помощью пенопроводов 8 с запорной аппаратурой. В систему входят также цистерна с пенообразователем 5, центробежный насос 2, дозирующий клапан 4, с помощью которого можно регулировать расход пенообразователя, поступающего к насосу.

Для запуска системы необходимо открыть запорные клапаны 3 и пустить центробежный насос 2. В насосе происходит механическое перемешивание поступающего из цистерны 5 пенообразователя и засасываемой через кингстонный клапан 1 воды. В результате этого образуется эмульсия — смесь воды и пенообразователя. Эмульсия нагнетается насосом в магистральный пенопровод 6, от него направляется к воздушно-пенным стволам 7 и пенорожкам 10, к которым подсоединяются ручные воздушно-пенные стволы.

Пена образуется в стационарных и ручных (переносных) воздушно-пенных стволах, являющихся основным конструктивным узлом аппаратуры с внешним образованием пены.

Недостатком генераторов пены средней кратности является небольшой радиус их действия — длина пенной струи не превышает 6—10 м.

Для ликвидации пожаров в машинно-котельных отделениях судов, в грузовых танках и насосных отделениях танкеров и газовозов в последнее время стали применять генераторы, в которых образуется 1000-кратная пена на основе отечественных пенообразователей. Наибольшее распространение на флоте получили генераторы высокократной пены следующих марок: ГВПВ-100, ГВПВ-160, ГВПВ-250, ГВПВ-400.

Для получения высокократной пены используются отечественные пенообразователи ПО-1 и ПО-1Д при объемной доле в воде 4—6%.

Вся аппаратура для получения высокократной пены должна располагаться за пределами защищаемых помещений. При работе с пенообразователями необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты.

На рис. 2 показана схема системы пожаротушения высокократной пеной в машинном отделении судна. Пена подается в МКО непосредственно из выходного патрубка генератора высокократной пены. Выходной патрубок генератора защищен от проникновения дыма и пламени на станцию пенотушения с помощью специальных крышек 13, которыми управляют дистанционно. В верхней части помещения обязательно предусматривается устройство вентиляционных отверстий 2 для отвода продуктов горения, вытесняемых пеной. Через отверстия 14 в платформах пена может заполнять нижние этажи МКО и проникать под его плиты. В рассматриваемой системе пенотушения устанавливается переключающее устройство 12, с помощью которого можно выпускать пену на палубу через специальный канал 3

Рис. 2, Схема системы пожаротушения высокократной пеной в машинном отделении: 1-направление вытесняемых продуктов горения; 2- вентиляционное отверстие для отвода продуктов горения в атмосферу; 3- канал для выхода пены на палубу; 4-втулка наливная; 5- бак-дозатор; 6- насос для пресной воды; 7-наливная труба; 8- запас пресной воды; 9 - спускная труба; 10- трубопровод пресной воды; 11-генератор высокократной пены; 12- переключающее устройство; 13- крышка клапана; 14- отверстие в платформах; 15- направление потока высокократной пены.

Помимо стационарных систем, существуют ручные огнетушители двух видов: огнетушители с воздушно-механической пеной и с химической пеной.

Установку СО₂-пожаротушения (рис. 1.26) исполь­зуют для защиты грузовых, машинных и насосных по­мещений, кладовых, камбуза. Углекислый газ как огне­тушащее средство нейтрален и не повреждает дорого­стоящие грузы и механизмы.

Станция состоит из батареи, баллонов с жидкой углекислотой, трубопроводов для подачи углекислого газа в аварийное помещение и системы управления. Используется объёмный метод тушения – запас углекислого газа должен составлять 35-40% от объёма защищаемого помещения, при использовании этой системы, огнетушащая среда (т. е. снижение содержания кислорода), создаётся во всём объёме помещения. Используются также ручные огнетушители с жидкой углекислотой. Тушение углекислотой имеет преимущество: может использовать при тушении горящего электрооборудования, электропроводки.

По магистрали углекислый газ подается в жидкой фазе под давлением, на выходе расширяется и в зону пожара подается плот­ный газ, эффективно вытесняющий кислород и пони­жающий его содержание в воздухе до 15 % и ниже.

Стационарными установками С02-пожаротушения оборудуют машинные и грузовые помещения судна.

Установка С0₂-пожаротушения машинных помеще­ний вводится в действие в том случае, если все ранее принятые меры не позволили локализовать пожар. Она должна обеспечить подачу 85 % общего запаса углекис­лого газа в течение 2 мин. Только при этом может быть достигнут высокий эффект тушения пожара. Во всех за­щищаемых помещениях устанавливают сопла специаль­ной конструкции.

Перед вводом в действие установки С0₂-пожаротушения защищаемое помещение должно быть загермети­зировано, за 20 с до момента подачи газа включается автоматический сигнал тревоги, одновременно с кото­рым загорается световое табло, предупреждающее людей об опасности. По сигналу тревоги все люди должны немедленно покинуть помещение. Старший ме­ханик обязан лично убедиться в эвакуации всех людей из машинного помещения.

Углекислый газ опасен для людей, так как при его вдыхании повышается кислотный уро­вень крови, гемоглобин не обогащается кисло­родом, что может вызвать остановку дыха­ния.

Без дыхательного аппарата опасно вхо­дить в помещение, куда был подан углекислый газ, даже на короткое время.

Установками порошкового пожаротушения (рис. 1.27) в соответствии с требованиями Международной морской организации (ИМО) должны быть оборудова­ны все суда, перевозящие сжиженные газы наливом. На судне может быть несколько установок, смонтирован­ных на салазках так, чтобы защищаемые ими площади перекрывали друг друга.

В установках 3 порошкового пожаротушения разме­щают резервуар большой вместимости с огнетушащим порошком и баллоны с азотом, которые служат газоно­сителем. Для ввода в действие установки открывают клапан на баллоне, азот через перфорированную трубку начинает поступать в резервуар с порошком, где проис­ходит процесс аэрации, и насыщенная азотно-порошковая смесь подается к очагу пожара. В зависимости от типа установки порошковая смесь транспортируется по облицованным резинотканевым круглым рукавам 1 или стационарным трубопроводам. Рукава длиной до 45 м хранятся на вьюшках. На очаг пожара порошок подает­ся ручными или лафетными стволами 5, а в стационар­ных установках — через специальные раструбы 2.

Вместимость резервуара каждой установки должна обеспечивать подачу порошка одновременно через все стволы в течение не менее 45 с. Дальность полета струи порошка из лафетных стволов составляет 10, 30 и 40 м. Интенсивность подачи порошка в очаг пожара регули­руется специальным клапаном, установленным на ство­ле. Пуск и управление лафетными стволами могут осу­ществляться автоматически с дистанционного поста уп­равления.

Используются специальные порошки: фосфаты и другие вещества, которые при высокой температуре могут плавиться и образуют расплав на горящей электропроводке, т.е. применяется способ изоляции поверхности. Но основными факторами действия порошков являются эффекты химического торможения окисления, восстановления реакции горения. Мельчайшие частицы порошка взаимодействуют с активными центрами горения и резко замедляют скорость цепных химических реакций при горении. Порошками можно тушить пожар любого класса, исключение: при тушении горючих металлов надо использовать специально предназначенный для данного металла порошок.