Противопожарная защита высокостеллажного склада
Аспирационные автоматические дымовые извещатели
Проблема отсутствия нормативной базы
Существующие нормы пожарной безопасности не устанавливают требований к защите складов высокостеллажного хранения. Так, в СП 5 «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические» сказано: «1.3. Настоящий свод правил не распространяется на проектирование автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации:
- зданий и сооружений, проектируемых по специальным нормам;
- технологических установок, расположенных вне зданий;
- зданий складов с передвижными стеллажами;
- зданий складов для хранения продукции в аэрозольной упаковке;
- зданий складов с высотой складирования грузов более 5,5 м».
Таким образом, для каждого вновь строящегося объекта этого типа необходима разработка специального документа – технических условий по проектированию систем противопожарной защиты (СТУ), в которых определяются требования к системам пожарной сигнализации и тушения.
Если источник возгорания (например, неисправный светильник или окурок) будет обнаружен до фазы открытого горения, то останется достаточно времени (от 5 до 30 мин.) для принятия ответных мер. Это та дистанция, которая отделяет неприятность от катастрофы.
Выбор системы детекции
Для того чтобы выбрать наиболее эффективную систему противопожарной защиты высокостеллажного склада (в части обнаружения пожара), необходимо ответить на несколько вопросов:
- какой тип извещателя нужно использовать;
- куда его установить;
- какова должна быть чувствительность извещателя;
- как защититься от ложных срабатываний;
- как сделать удобными обслуживание и эксплуатацию системы.
Выбор типа извещателя производится на основе информации о том, что является основным признаком пожара – дым, температура, открытый огонь или выделяющиеся при горении газы. В большинстве случаев основная пожарная нагрузка на складе высокостеллажного хранения – это деревянные поддоны и упаковочные материалы (картон, пленка и пр.), а основные риски возгорания связаны с электропроводкой, электроприборами и человеческим фактором (курение, проведение огневых работ, поджог).
В этом случае основной признак пожара – дым, поэтому для его обнаружения необходимо использовать дымовой извещатель. Дымовые извещатели бывают разные – точечные, линейные и аспирационные. ГОСТ Р 5332 «Технические средства пожарной автоматики» дает следующие определения.
| Тип | Недостатки | Преимущества | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Точечные | ограничения по высоте установки; низкая чувствительность; плохая защита от ложных срабатываний; трудный доступ при эксплуатации | Точечные извещатели могут устанавливаться в один уровень на высоте до 12 м. Современный уровень измерительной техники позволяет сделать сколь угодно чувствительный детекторный модуль. Проблема в его стоимости (чем чувствительней, тем дороже) и увеличении риска ложных срабатываний при повышении чувствительности. Эффективную защиту от ложных срабатываний дает только обработка динамики развития сигнала на фотодиоде и сравнение с базой данных. Если встраивать эти алгоритмы в каждый точечный пожарный извещатель, его стоимость значительно увеличится. Обслуживание точечных извещателей на большой высоте, во-первых, неудобно, во-вторых, мешает работе склада. Тем более для извещателей, установленных на тросах (при установке в несколько уровней) или внутри стеллажей | |
| Линейные | плохая защита от ложных срабатываний; трудный доступ при эксплуатации | высокая чувствительность | Здания складов большой площади и высоты недостаточно стабильны, из-за чего луч линейного извещателя периодически отклоняется от первоначального положения. Это приводит к формированию сигнала «пожар» или «неисправность». К этому же приводит использование подъемников или неправильное складирование товара, перекрывающее луч. Извещатель устанавливается на стене под перекрытием, под ним – стеллаж с товаром. Доступ к извещателю затруднен, а иногда невозможен |
| Аспирационные | высокая чувствительность; надежная защита от ложных срабатываний; установка в один ярус до 21 м (в новой редакции СП5 – до 43 м); простая и удобная эксплуатация | Один аспирационный извещатель заменяет собой до 300 точечных. Это позволяет использовать высокочувствительный детекторный модуль со встроенным алгоритмом защиты от ложных срабатываний. Основной блок аспирационного извещателя устанавливается в удобном для обслуживания месте, например, в торце стеллажа или на стене на удобной высоте. Доступ к трубе с отверстиями не нужен |
Извещатель пожарный дымовой – автоматический извещатель, реагирующий на частицы твердых или жидких продуктов горения и/или пиролиза в атмосфере.
Извещатель пожарный дымовой линейный – автоматический дымовой извещатель, формирующий оптический луч, который проходит через контролируемую среду вне извещателя, и контролирующий ослабление интенсивности луча средой при ее задымлении.
Извещатель пожарный дымовой аспирационный – автоматический дымовой извещатель, обеспечивающий отбор через систему труб с воздухозаборными отверстиями и доставку проб воздуха (аспирацию) из защищаемого помещения (зоны) к устройству обнаружения признака пожара (дыма, изменения химического состава среды).
Внутри точечного дымового извещателя находится измерительная камера с источником света и фотодиодом. В случае появления внутри камеры каких-либо частиц, рассеивающих свет, сигнал на фотодиоде увеличивается и извещатель формирует сигнал «пожар». Что представляют из себя линейный и аспирационный извещатели, ясно из определений.
Основные преимущества использования аспирационных извещателей для защиты высокостеллажного склада:
- экономическая целесообразность (см. ниже);
- высокая чувствительность;
- надежная защита от ложных срабатываний;
- простота (дешевизна) и удобство эксплуатации;
- обслуживание без помех для работы склада.
Важно, что аспирационный извещатель можно интегрировать/подключить к любому прибору пожарной сигнализации, что позволяет модернизировать уже работающие объекты.
Натурные огневые испытания
Для проверки эффективности аспирационных извещателей и демонстрации особенностей распространения дыма в условиях высокостеллажного складирования были проведены натурные огневые испытания.
Испытательный стенд представлял собой металлический стеллаж высотой 10 м, смонтированный в помещении высотой 13,5 м. Полки конструкции не отделены друг от друга горизонтальными металлическими листами (экранами). В качестве пожарной нагрузки используются пустые деревянные ящики и картонные коробки.
Целями эксперимента были определение оптимального места расположения воздухозаборных отверстий аспирационного извещателя и его оптимальной чувствительности.
В качестве тестового очага пожара было выбрано горение легковоспламеняющейся жидкости без выделения дыма. Трубы аспирационного извещателя размещены на потолке (высота 13,5 м), по верхнему краю стеллажей (10,0 м) и в середине стеллажей (5,0 м). Извещатели имели два уровня чувствительности. Количество воздухозаборных отверстий – по 4 в каждом направлении.
Итоги проведения эксперимента сведены в таблицу 2.
| Начало эксперимента | Установка емкости с горящей жидкостью под нижний ярус стеллажа (горение жидкости бездымное) |
|---|---|
| 60 с | Начало горения древесины (выделение дыма) |
| 75 с | Извещатель на потолке: – чувствительность 1–20 % от порога тревоги; – чувствительность 2–10 % от порога тревоги; извещатели внутри стеллажа и на стеллаже – покой. Визуально дыма не видно |
| 90 с | Извещатель на потолке: – чувствительность 1–100 % от порога тревоги; – чувствительность 2–80 % от порога тревоги; извещатели внутри стеллажа и на стеллаже – покой. Визуально дыма не видно |
| 105 с | Извещатели на потолке – 100 % от порога тревоги; извещатель внутри стеллажа – 66 % от порога тревоги. извещатель на стеллаже – не срабатывает. Визуально дыма не видно |
| 2 мин. | Все извещатели сформировали сигнал «Пожар» (100 % от порога тревоги). Визуально дыма не видно |
| В части детекции дыма эксперимент закончен. | |
| 3 мин. | Визуально дыма не видно |
| 4 мин. | Визуально дыма не видно |
| 5 мин. | Дым виден слабо |
| 6 мин. | Дым виден отчетливо. Огонь перешел на второй ярус |
| 7 мин. | Огонь перешел на третий ярус |
| 8 мин. | Начало тушения водой |
| 9 мин. | Тушение. Завершение эксперимента |
Анализ результатов и выводы: Дым распространяется между стеллажами, а не сквозь них. Поэтому извещатели на потолке более эффективны.
Разница во времени срабатывания между извещателями высокой и сверхвысокой чувствительности незначительная. Это связано с тем, что дым попадает сразу в несколько отверстий (так называемый «кумулятивный эффект»). Таким образом, высокая чувствительность детекторного модуля нужна только для того, чтобы сделать много воздухозаборных отверстий (чувствительность детекторного модуля уменьшается пропорционально количеству отверстий).
С момента появления открытого пламени (воспламенение деревянных ящиков, 60-я секунда) до формирования сигнала «пожар» извещателем на потолке (90-я секунда) прошло 30 секунд!
С момента появления открытого пламени (воспламенение деревянных ящиков, 60-я секунда)до перехода огня на третий ярус (очаг, который нельзя потушить ручным огнетушителем) прошло 6 минут!
Так как в подавляющем большинстве случаев фаза открытого горения предваряется гораздо более длительной фазой тления, правильно установленный аспирационный извещатель дает десятки минут, а часто – часы, для принятия ответных мер.
Пример расчета стоимости аспирационной системы склада
Обоснование экономической целесообразности использования такой системы приведем на примере склада площадью 20 х 50 м (1000 м2) и высотой 10 м. Трубы системы расположены в одни ярус под перекрытием (на потолке). Используются извещатели с классом чувствительности В (по ГОСТ 53325).
| Артикул | Тип | Название | Единицы | Цена, вкл. НДС, евро | Количество | Стоимость, евро |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AD-05-0457 | Typ TP-1/a | Извещатель пожарный аспирационный Titanus Pro Sens | шт. | 1068,00 | 1 | 1068,00 |
| AD-10-5100 | Typ DM-TP-10-L | Модуль детекторный Titanus Pro Sens | шт. | 658,60 | 2 | 1317,20 |
| AD-10-1037 | Typ FW-TP-2 | Наклейка на корпус Titanus Pro Sens 2 | шт. | 21,36 | 1 | 21,36 |
| 01-10-9010 | Typ R-2519 по 5 м | Труба аспирационная жесткая PVC ∅ 25 мм | м | 1,96 | 250 | 490,00 |
| 01-10-9070 | Typ R-2519-B90. Упак. 10 шт. | Поворот 90° | шт. | 3,52 | 20 | 70,40 |
| 01-10-9030 | Typ R-2519-W45. Упак. 10 шт. | Угол 45° | шт. | 1,99 | 20 | 39,80 |
| 01-10-9040 | Typ R-2519-T. Упак. 10 шт. | Тройник | шт. | 1,35 | 20 | 27,00 |
| 01-10-9050 | Typ R-2519-E. Упак. 10 шт. | Заглушка | шт. | 0,96 | 10 | 9,60 |
| 01-10-9060 | Typ R-2519-M. Упак. 10 шт. | Муфта | шт. | 0,93 | 50 | 46,50 |
| 01-35-1075 | Typ NG 23 VE=100 Stk. | Крепежные клипсы | шт. | 0,43 | 300 | 128,84 |
| 01-10-9330 | Typ AF-BR. Упак. 10 шт. | Калибровочный элемент | шт. | 1,28 | 30 | 38,40 |
| 01-10-9390 | Typ AF-2.0. Упак. 10 шт. | Калибровочный элемент | шт. | 1,28 | 30 | 38,45 |
| AD-10-1960 | Typ LF-AD/a | Фильтр воздушный, 15 мкм | шт. | 233,18 | 2 | 466,36 |
| 3761,91 | ||||||
