Аэрозольное пожаротушение¶

Аэрозольное пожаротушение — это способ тушения пожаров, основанный на подаче в защищаемый объём мелкодисперсного аэрозоля, образующегося при сгорании специального твёрдотопливного состава (аэрозолеобразующего заряда). Аэрозоль, состоящий из газов и твёрдых частиц (преимущественно солей щелочных металлов), подавляет горение за счёт ингибирования (торможения) химических реакций в пламени. Данный метод относится к объёмным способам тушения и применяется в автоматических установках, не требующих внешнего источника энергии и сложной трубной разводки.

¶История

Первые эксперименты по использованию аэрозолей для тушения пожаров относятся к началу XX века. В 1920-х годах в СССР были предложены составы на основе хладонов, однако их применение было ограничено высокой стоимостью и токсичностью. В 1960-х годах в США и Великобритании начались разработки твёрдотопливных генераторов аэрозоля, которые могли бы заменить громоздкие газовые установки.

В 1970-х годах в СССР были созданы первые образцы аэрозольных генераторов для защиты промышленных объектов, в частности, в электротехнической и нефтегазовой отраслях. Однако широкое внедрение технологии началось только в 1990-х годах после разработки безопасных для человека составов и совершенствования систем автоматического запуска. В России с 2000-х годов аэрозольное пожаротушение регламентируется нормативными документами, в том числе ГОСТ Р 53284-2009 «Техника пожарная. Установки аэрозольного пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний».

¶Принцип действия

Принцип действия аэрозольного пожаротушения основан на ингибировании цепных реакций горения. При срабатывании генератора твёрдотопливный заряд воспламеняется от электрического или теплового импульса. В результате горения образуется аэрозольная смесь, состоящая из:

• газов (азот, углекислый газ, водяной пар);
• твёрдых частиц (карбонаты, бикарбонаты, хлориды калия и натрия).

Твёрдые частицы, попадая в зону горения, разлагаются с поглощением тепла и выделением свободных радикалов, которые связывают активные центры пламени (атомы водорода, кислорода, гидроксильные радикалы). Это приводит к резкому замедлению реакции окисления и прекращению горения. Концентрация аэрозоля в защищаемом объёме обычно составляет 50–100 г/м³.

¶Устройство и компоненты

Основным элементом установки аэрозольного пожаротушения является генератор аэрозоля (ГА). Он включает:

• Корпус — герметичный металлический или пластиковый контейнер, выдерживающий давление до 10 МПа.
• Заряд — твёрдотопливный состав, содержащий окислитель (нитраты, перхлораты), горючее (органические полимеры) и модификаторы (соли калия, натрия).
• Устройство запуска — электрический воспламенитель (пиропатрон) или тепловой замок (для автономных систем).
• Система охлаждения — теплообменник, снижающий температуру аэрозоля до 60–80 °C на выходе.

В состав автоматической установки также входят:

• Прибор приёмно-контрольный — управляет запуском по сигналу от датчиков дыма, тепла или пламени.
• Датчики — дымовые, тепловые, газовые извещатели.
• Оповещатели — световые и звуковые сигналы о начале тушения.

¶Классификация

Установки аэрозольного пожаротушения классифицируются по нескольким признакам.

¶По способу запуска

• Автоматические — срабатывают от системы пожарной сигнализации.
• Автономные — запускаются от встроенного теплового замка при достижении критической температуры (обычно 80–100 °C).
• Ручные — активируются оператором с помощью кнопки или пульта.

¶По типу генератора

• Стационарные — монтируются на стенах или потолке, используются для защиты помещений.
• Мобильные — переносные или возимые генераторы для локального тушения (например, в автомобилях).

¶По области применения

• Для защиты помещений — склады, серверные, электрощитовые, музеи.
• Для защиты транспортных средств — кабины локомотивов, моторные отсеки судов, грузовые отсеки самолётов.
• Для защиты технологического оборудования — масляные трансформаторы, кабельные туннели, нефтеперерабатывающие установки.

¶Применение

Аэрозольное пожаротушение применяется в следующих отраслях:

• Энергетика — защита трансформаторов, распределительных устройств, кабельных каналов.
• Промышленность — нефтехимические заводы, металлургические комбинаты, предприятия по производству пластмасс.
• Транспорт — железнодорожный подвижной состав, морские и речные суда, авиация.
• Складское хозяйство — склады горючих материалов, архивов, музеев.
• Жилые и административные здания — чердаки, подвалы, электрощитовые.

Особенностью метода является возможность использования в помещениях, где невозможно или нежелательно применение воды (из-за риска повреждения оборудования) или газовых составов (из-за токсичности или высокой стоимости). Также аэрозольные установки не требуют прокладки трубопроводов и баллонов, что упрощает монтаж.

¶Преимущества и недостатки

¶Преимущества

• Высокая эффективность — время тушения составляет 10–30 секунд.
• Автономность — не требует внешнего электропитания и водоснабжения.
• Компактность — генераторы занимают мало места.
• Экологичность — аэрозоль не разрушает озоновый слой и быстро разлагается.
• Безопасность для оборудования — не вызывает коррозии и короткого замыкания.
• Низкая стоимость — по сравнению с газовыми и водяными системами.

¶Недостатки

• Ограниченная видимость — аэрозоль снижает прозрачность среды, что затрудняет эвакуацию.
• Температура аэрозоля — при отсутствии охлаждения может достигать 200–300 °C, что опасно для людей.
• Остаточный осадок — твёрдые частицы оседают на поверхностях, требуя последующей уборки.
• Ограниченный объём — эффективно тушит только в замкнутых пространствах объёмом до 2000 м³.
• Запрет на тушение некоторых материалов — не применяется для тушения щелочных металлов, гидридов, порохов.

¶Безопасность

При проектировании и эксплуатации аэрозольных установок учитываются требования безопасности:

• Для людей — перед запуском должна быть обеспечена эвакуация персонала. Аэрозоль может вызывать раздражение дыхательных путей, поэтому время пребывания в зоне тушения ограничено.
• Для оборудования — генераторы должны быть заземлены, а заряд — защищён от механических повреждений.
• Противопожарные нормы — в России установки должны соответствовать ГОСТ Р 53284-2009 и СП 5.13130.2009.

¶Нормативное регулирование в России

В Российской Федерации аэрозольное пожаротушение регулируется:

• Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (2008).
• СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».
• ГОСТ Р 53284-2009 — технические требования к установкам аэрозольного пожаротушения.
• НПБ 88-2001 (утратил силу, но используется как методическое пособие).

Проектирование и монтаж установок должны выполняться организациями, имеющими лицензию МЧС России на данный вид деятельности.

¶Сравнение с другими методами

¶Интересные факты

• Первый в мире серийный генератор аэрозольного пожаротушения был разработан в 1970-х годах в СССР для защиты атомных электростанций.
• Аэрозольные установки используются в космической технике — например, в модулях МКС для тушения пожаров в условиях невесомости.
• В России существуют мобильные аэрозольные генераторы, которые могут быть установлены на беспилотные летательные аппараты для тушения пожаров в труднодоступных местах.

¶Источники

• ГОСТ Р 53284-2009 «Техника пожарная. Установки аэрозольного пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний».
• СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».
• Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
• Копылов Н. П. «Пожарная безопасность промышленных объектов». — М.: Пожнаука, 2015.
• Смирнов Н. В. «Автоматические системы пожаротушения». — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2018.