Пенное пожаротушение — это способ тушения, при котором на очаг подается раствор пенообразователя, из которого формируется огнетушащая пена. Она покрывает горящую поверхность, ограничивает поступление кислорода и выход горючих паров, а содержащаяся в растворе вода дополнительно охлаждает материал. Особенно востребованы такие системы на объектах, где возможны пожары горючих и легковоспламеняющихся жидкостей. Однако эффективность установки зависит не просто от наличия пены, а от правильно выбранного пенообразователя, кратности, интенсивности подачи и инженерного расчета всей системы.
Что такое пенное пожаротушение
Пенное пожаротушение — это технология, при которой для локализации или тушения пожара используется специальная огнетушащая пена. В большинстве установок она образуется из воды, пенообразователя и воздуха непосредственно перед подачей в защищаемую зону.
Внешне может показаться, что главное преимущество пены заключается просто в способности «накрыть» огонь. На практике ее работа значительно интереснее. Правильно сформированный пенный слой создает устойчивый барьер между горючим веществом и окружающей средой, уменьшает образование и выход горючих паров и одновременно охлаждает поверхность.
Именно поэтому пенное пожаротушение особенно интересно там, где одной воды может быть недостаточно — например, при пожаре жидкости, которая продолжает выделять горючие пары.
Как пена тушит пожар
Представим поверхность горючей жидкости. Пока она нагрета, с поверхности выделяются пары. Именно пары смешиваются с воздухом и поддерживают горение над жидкостью.
Если просто воздействовать на пламя, но не ограничить испарение вещества, после кратковременного подавления возможно повторное воспламенение. Пенная система действует сразу на несколько факторов.
Пенный слой отделяет горючее вещество от окружающего воздуха.
Снижается поступление горючих паров в зону горения.
Вода в составе раствора отводит часть тепла от поверхности и окружающих конструкций.
Устойчивый пенный покров продолжает защищать поверхность после подавления пламени.
Поэтому при тушении некоторых горючих жидкостей задача системы состоит не только в том, чтобы максимально быстро сбить пламя, но и в том, чтобы создать и сохранить на поверхности устойчивый защитный слой.
Как образуется огнетушащая пена
В резервуаре установки обычно не хранится огромный объем готовой пены. Система формирует ее из нескольких компонентов.
Сначала система получает раствор пенообразователя требуемой концентрации. Затем в специальном устройстве или при работе оросителя раствор насыщается воздухом и превращается в воздушно-механическую пену.
Поэтому ошибки в дозировании способны принципиально изменить работу установки. Недостаточная концентрация может ухудшить качество и устойчивость пены, а необоснованно высокая концентрация не означает автоматического увеличения эффективности.
Низкая, средняя и высокая кратность пены
Один из ключевых параметров пены — ее кратность. Упрощенно она показывает, во сколько раз объем полученной пены превышает объем исходного раствора, из которого эта пена была образована.
От кратности существенно меняются свойства пены и принцип ее применения.
| Вид пены | Особенность | Типичная задача | Что учитывать |
|---|---|---|---|
| Низкой кратности | Относительно плотная и более «тяжелая» | Покрытие поверхности, в том числе горючей жидкости | Интенсивность подачи, устойчивость покрова, свойства жидкости |
| Средней кратности | Более объемная при меньшем количестве раствора | Поверхностное и в предусмотренных случаях объемное тушение | Разрушение пены, геометрия зоны и условия подачи |
| Высокой кратности | Большой объем при сравнительно небольшом количестве раствора | Заполнение защищаемого объема пеной | Объем помещения, время заполнения, проемы и разрушение пены |
Какие бывают системы пенного пожаротушения
Конкретная классификация зависит от конструкции установки и способа подачи огнетушащего вещества. Для понимания принципа системы удобно разделять по способу воздействия на пожар.
Поверхностное тушение
Пена подается непосредственно на защищаемую поверхность и формирует над ней огнетушащий слой. Такой принцип особенно важен для объектов, где необходимо прекратить горение жидкости и ограничить образование горючих паров.
Локально-поверхностное тушение
Защищается не все помещение, а конкретный технологический участок, оборудование или другая расчетная зона.
Объемное тушение
Для отдельных решений используется заполнение защищаемого пространства пеной. В этом случае проектировщику необходимо учитывать не только площадь, но и объем помещения, высоту заполнения, наличие проемов, производительность генераторов и скорость разрушения пены.
Спринклерные и дренчерные установки
Для пены низкой и средней кратности могут применяться различные схемы, включая спринклерные и дренчерные установки. В спринклерной системе запуск подачи связан со срабатыванием соответствующего оросителя, тогда как дренчерная схема позволяет одновременно подавать огнетушащее вещество через группу открытых оросителей после формирования команды на пуск.
На объектах, где требуется интенсивно воздействовать сразу на расчетную площадь, именно характер запуска системы становится одним из важных факторов выбора.
Где применяют пенное пожаротушение
Пена особенно полезна там, где пожар связан с горючими жидкостями и необходимо не только подавить пламя, но и перекрыть поверхность устойчивым слоем.
Зоны хранения горючих жидкостей и нефтепродуктов.
Участки технологических процессов с обращением горючих жидкостей.
Отдельные зоны, где свойства хранимой продукции требуют применения пены.
Защита объектов хранения жидких горючих веществ при соответствующем проектном решении.
Локальная защита оборудования и участков повышенной пожарной опасности.
Помещения и сооружения, где применение пены обосновано характеристиками пожарной нагрузки.
При этом даже для двух внешне похожих объектов решение может быть разным. Например, на одном складе основную пожарную нагрузку составляет картонная упаковка, а на другом хранятся жидкости в таре. Поэтому выбирать систему только по слову «склад» неправильно.
Особенности выбора решений для складских объектов подробнее разобраны в материале «Системы пожаротушения складских помещений».
Инженерам необходимо знать, что именно может гореть, как хранится вещество, свойства жидкости, площадь и объем защищаемой зоны, условия эксплуатации и требуемый сценарий тушения. На основании этих данных определяется тип установки, пенообразователь, расход раствора и параметры оборудования.
Проектирование автоматического пожаротушения в EnergoleadГде пену применять нельзя или нежелательно
Пена эффективна не для любого пожара. Более того, неправильный выбор огнетушащего вещества способен не только сделать систему бесполезной, но и создать дополнительные риски.
| Ситуация | Почему требуется особая оценка |
|---|---|
| Вещества, опасно реагирующие с водой | В основе большинства пенных растворов находится вода, поэтому необходимо учитывать химическую совместимость. |
| Электрооборудование под напряжением | Водосодержащие составы требуют оценки электрической безопасности и предусмотренного проектом алгоритма. |
| Оборудование, критичное к влаге | Даже успешное тушение способно привести к значительному вторичному ущербу. |
| Жидкости, разрушающие обычную пену | Для ряда веществ может потребоваться специальный пенообразователь. |
| Помещения, для которых эффективнее другое ОТВ | Иногда рациональнее использовать газовую, порошковую, водяную или иную систему. |
Поэтому вопрос должен звучать не «можно ли поставить пену?», а «какое огнетушащее вещество соответствует конкретной пожарной нагрузке и условиям объекта?».
Почему важно правильно выбрать пенообразователь
Одна из наиболее опасных ошибок — считать все пенообразователи взаимозаменяемыми. На самом деле характеристики огнетушащего состава должны соответствовать защищаемому веществу, оборудованию установки и расчетным условиям.
Особенно важно определить природу горючей жидкости. Некоторые жидкости способны активно взаимодействовать с водой или разрушать сформированный обычной пеной защитный слой. Для соответствующих задач применяют специализированные пенообразователи, если такое решение подтверждено проектом и нормативной документацией.
Нужно знать ее точное наименование и свойства, условия хранения, температуру, объем, способ размещения и совместимость с выбранным пенообразователем. Только после этого можно корректно рассчитывать систему.
Также учитываются концентрация рабочего раствора, совместимость пенообразователя с материалами оборудования, его характеристики и требования к хранению.
Из чего состоит система пенного пожаротушения
Состав зависит от выбранного способа тушения, однако автоматическая установка может включать:
- источник противопожарного водоснабжения;
- запас пенообразователя;
- оборудование хранения пенообразователя;
- дозирующее оборудование;
- насосную установку;
- трубопроводы;
- узлы управления;
- оросители или генераторы пены;
- запорную и контрольную арматуру;
- контрольно-измерительные приборы;
- автоматику запуска и контроля;
- ручное управление, если оно предусмотрено системой;
- средства формирования и передачи сигналов о состоянии установки.
Главное здесь — взаимодействие элементов. Можно установить хороший насос и качественные генераторы пены, но если дозатор формирует неправильную концентрацию раствора, вся система потеряет расчетные характеристики.
Аналогично недостаточное давление, неправильные диаметры трубопроводов или неверно выбранные устройства подачи могут привести к тому, что необходимая интенсивность воздействия на пожар просто не будет достигнута.
Как происходит автоматический запуск пенного пожаротушения
Конкретная последовательность зависит от схемы установки, но общая логика может выглядеть следующим образом.
Автоматика или предусмотренный тип установки фиксирует условия для запуска системы.
Передаются необходимые сигналы, выполняются предусмотренные проектом действия смежных систем.
Дозирующее оборудование формирует раствор требуемой концентрации.
Раствор поступает к оросителям или генераторам, где образуется огнетушащая пена.
Создается расчетный пенный слой либо заполняется необходимый объем.
Автоматическое пожаротушение не должно рассматриваться отдельно от других инженерных систем. Алгоритмы работы пожарной сигнализации, оповещения, вентиляции, технологического оборудования и установки тушения должны быть согласованы между собой.
Пена, вода, порошок или газ: что выбрать
Нельзя назвать одно огнетушащее вещество лучшим для всех объектов. Сравнивать системы нужно относительно конкретной пожарной нагрузки.
| Система | Сильная сторона | Что учитывать |
|---|---|---|
| Пенная | Создание защитного слоя на поверхности, подавление выделения горючих паров | Тип жидкости, пенообразователь, водоснабжение, удаление последствий срабатывания |
| Водяная | Интенсивное охлаждение и распространенность решений | Совместимость материалов с водой, параметры водоснабжения |
| Порошковая | Быстрое воздействие на пламя, возможность применения модульных установок | Загрязнение после срабатывания, условия пребывания людей, особенности защищаемого оборудования |
| Газовая | Отсутствие воды и твердых остатков после выпуска | Герметичность помещения, расчет концентрации, безопасность людей |
Например, для помещения с дорогим электронным оборудованием пена обычно не является первым вариантом, тогда как для технологической зоны с горючей жидкостью именно способность пены перекрыть поверхность может стать принципиальным преимуществом.
Отдельное сравнение основных технологий можно посмотреть в статье «Водяное, газовое или порошковое пожаротушение: сравнение решений». Принцип работы альтернативных модульных установок подробнее рассмотрен в материале про порошковое пожаротушение.
Что рассчитывают при проектировании пенного пожаротушения
Хороший проект начинается не с каталога оборудования. Сначала специалисты должны определить, что именно требуется тушить и каким способом система должна воздействовать на пожар.
В зависимости от установки анализируются и рассчитываются:
- площадь или объем защищаемой зоны;
- характеристики пожарной нагрузки;
- вид и свойства горючего вещества;
- допустимый способ тушения;
- тип и характеристики пенообразователя;
- необходимая концентрация раствора;
- требуемая интенсивность подачи;
- расчетный расход раствора;
- необходимый запас пенообразователя;
- продолжительность работы установки;
- гидравлические параметры трубопроводов;
- производительность насосного оборудования;
- количество и расположение оросителей или генераторов;
- алгоритм автоматического и ручного управления;
- взаимодействие с другими системами противопожарной защиты.
Один и тот же генератор или ороситель может быть подходящим в одной системе и не обеспечивать необходимые параметры в другой. Сначала определяются расчетные характеристики установки — и только затем под них подбирается конкретное оборудование.
В Energolead противопожарная защита рассматривается как единый инженерный комплекс. Специалисты могут оценить исходные данные объекта, выполнить расчеты и проектирование, подобрать оборудование и реализовать систему на объекте.
Такой подход особенно важен для пенного пожаротушения, где ошибка в выборе пенообразователя, дозировании или гидравлическом расчете непосредственно влияет на способность установки сформировать расчетное количество пены.
Монтаж автоматических систем пожаротушения7 типичных ошибок при создании системы пенного пожаротушения
1. Выбирать систему только по площади помещения
Два помещения одинаковой площади могут иметь принципиально разную пожарную нагрузку и требовать разных способов тушения.
2. Не учитывать точный вид горючей жидкости
Нельзя проектировать установку по исходным данным уровня «хранится растворитель». Необходимо знать свойства конкретного вещества и его совместимость с выбранным пенообразователем.
3. Заменять пенообразователь на «аналог» без проверки
Изменение состава способно изменить концентрацию, качество пены, требуемую интенсивность и фактическую эффективность установки.
4. Неправильно рассчитывать дозирование
Система должна стабильно формировать раствор необходимой концентрации в расчетных режимах работы.
5. Не проверять реальное водоснабжение
Расчетный расход на бумаге ничего не дает, если фактический источник не способен обеспечить требуемые параметры.
6. Рассматривать пожаротушение отдельно от автоматики объекта
Установка должна работать в едином алгоритме с пожарной сигнализацией, оповещением и другими инженерными системами.
7. Проверять систему только визуально
Наличие труб, насосов и емкости с пенообразователем еще не подтверждает способность установки обеспечить расчетный режим при пожаре.
После завершения работ важно проверить не только монтаж оборудования, но и фактическую логику его работы. Для заказчика будет полезен материал «Что проверить при приемке противопожарных систем после монтажа».
Обслуживание системы пенного пожаротушения
Пенная установка сложнее системы, которую можно оценить только по наличию давления в трубопроводе. Здесь необходимо поддерживать готовность сразу нескольких взаимосвязанных элементов.
В зависимости от состава установки требуется контролировать:
- состояние пенообразователя и условия его хранения;
- необходимый запас огнетушащего состава;
- дозирующее оборудование;
- насосы;
- трубопроводы и арматуру;
- оросители и генераторы;
- давление и другие контролируемые параметры;
- автоматический и ручной запуск;
- цепи управления и передачи сигналов;
- взаимодействие установки с другими системами объекта.
Energolead выполняет техническое обслуживание систем противопожарной защиты, что позволяет проверять пожаротушение не изолированно, а вместе с автоматикой и остальным противопожарным оборудованием объекта.
Основные нормативные документы
При разработке пенных автоматических установок необходимо использовать актуальные редакции действующих нормативных документов. В зависимости от конкретного объекта могут применяться, в частности:
- Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;
- СП 485.1311500.2020 «Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования»;
- СП 486.1311500.2020 — при определении необходимости оснащения объекта соответствующими системами противопожарной защиты;
- ГОСТ Р 50588-2012 — в части требований к пенообразователям для тушения пожаров;
- другие стандарты и нормативные документы в зависимости от типа установки, оборудования и назначения объекта.
Частые вопросы
Чем пенное пожаротушение отличается от водяного?
В водяной системе основным огнетушащим веществом является вода. В пенной установке формируется раствор пенообразователя, из которого создается пена. Она способна образовывать на поверхности защитный слой и ограничивать выделение горючих паров.
Можно ли пеной тушить нефтепродукты?
Пенное пожаротушение широко используется для соответствующих пожаров горючих жидкостей, однако тип пенообразователя, интенсивность подачи и схема установки должны определяться применительно к конкретному веществу и условиям объекта.
Что лучше — пена высокой или низкой кратности?
Они предназначены для разных задач. Низкократная пена удобна для формирования слоя на поверхности, а высокократная может применяться для заполнения расчетного объема. Выбор производится проектировщиком, а не по принципу максимальной кратности.
Можно ли заменить один пенообразователь другим?
Автоматически — нет. Необходимо проверить назначение, характеристики, концентрацию, совместимость с оборудованием и соответствие расчетным параметрам установки.
Нужен ли отдельный проект?
Автоматическая установка должна быть рассчитана под характеристики объекта. Проект определяет расход, концентрацию раствора, запас пенообразователя, параметры трубопроводов и насосов, расположение устройств подачи и алгоритм управления системой.
Главное
Пенное пожаротушение особенно ценно не потому, что пена просто «накрывает огонь», а потому что правильно сформированный слой способен одновременно воздействовать на несколько составляющих пожара: ограничивать доступ воздуха, подавлять выделение горючих паров и охлаждать поверхность.
Но это преимущество работает только тогда, когда установка рассчитана для конкретного вещества и конкретного объекта.
Правильная последовательность выглядит так: анализ объекта → определение пожарной нагрузки → выбор способа тушения → подбор пенообразователя → инженерные расчеты → проектирование → монтаж → пусконаладка → техническое обслуживание.
Специалисты Energolead могут оценить исходные данные объекта, определить требования к противопожарной защите и подобрать инженерное решение с учетом реальной пожарной нагрузки, существующих коммуникаций и режима эксплуатации.
Проектировать систему лучше до закупки оборудования: это позволяет сразу определить требуемые параметры установки и избежать переделок на этапе монтажа.