Спринклер в системах пожаротушения¶
Спринклер — это автоматическое устройство пожаротушения, представляющее собой ороситель (распылительную головку), вскрывающийся при достижении определённой температуры и подающий воду или иное огнетушащее вещество в зону возгорания. Является основным элементом спринклерных систем автоматического пожаротушения, которые относятся к классу водяных установок и применяются для защиты зданий, сооружений и технологического оборудования.
Спринклер конструктивно объединяет два узла: тепловой замок (легкоплавкий элемент или стеклянную колбу с термочувствительной жидкостью) и собственно распылитель с выходным отверстием. При нагреве замок разрушается, и вода под давлением, постоянно присутствующим в питающем трубопроводе, поступает на распылитель, разбрызгиваясь по защищаемой площади.
¶История
Прообраз спринклерной системы появился в Великобритании в начале XIX века. В 1806 году Джон Кэри запатентовал устройство, представлявшее собой перфорированный трубопровод, подающий воду при пожаре. В 1864 году британский инженер Генри Пармали создал первый автоматический ороситель с легкоплавким замком, а в 1874 году американец Генри Гринелл разработал конструкцию, близкую к современной: ороситель с тепловым замком, вскрывающийся при заданной температуре.
В России спринклерные системы начали внедрять в конце XIX века на текстильных фабриках и в промышленных зданиях. Массовое применение они получили в советский период, когда были разработаны нормативные требования к автоматическому пожаротушению производственных объектов. Современные спринклеры устанавливаются в торговых центрах, складах, высотных зданиях, на объектах энергетики и транспорта.
¶Классификация
Спринклеры различают по нескольким признакам.
¶По типу теплового замка
- С легкоплавким металлическим замком — сплав, разрушающийся при нагреве; распространены в старых и недорогих системах.
- Со стеклянной колбой — колба с термочувствительной жидкостью лопается при достижении номинальной температуры; наиболее распространённый современный тип.
¶По температуре срабатывания
| Класс | Температура срабатывания, °C | Цвет колбы |
|---|---|---|
| Низкотемпературные | 57–68 | оранжевый, красный |
| Среднетемпературные | 79–93 | жёлтый, зелёный |
| Высокотемпературные | 141–182 | синий, фиолетовый |
| Особо высокотемпературные | 227–260 | чёрный |
¶По направлению потока
- Стандартные (центральные) — поток направлен вверх и вниз.
- Спринклеры направленного действия — поток ориентирован преимущественно вниз.
- Спринклеры с плоской розеткой — для потолочной установки.
¶Устройство и принцип работы
Основные элементы спринклера:
- Корпус с резьбовым присоединением к трубопроводу.
- Тепловой замок — стеклянная колба или легкоплавкий сплав.
- Клапан — запирает выходное отверстие до срабатывания.
- Розетка (дефлектор) — формирует и распределяет водяной поток.
В дежурном режиме в подводящем трубопроводе поддерживается давление, называемое «водяной пробкой». При пожаре горячий воздух нагревает тепловой замок, тот разрушается, клапан открывается, и вода устремляется на дефлектор, который разбивает поток на мелкие капли. Орошение продолжается до отключения системы вручную или до прекращения подачи воды.
Спринклеры срабатывают локально: только те, что находятся в зоне нагрева, поэтому система эффективнее реагирует на очаг возгорания, чем установки с массовым пуском.
¶Применение
Спринклерные системы применяются на объектах, где требуется автоматическое обнаружение и тушение пожара на ранней стадии:
- производственные и складские здания;
- торговые и административные комплексы;
- гостиницы, больницы, школы;
- подземные паркинги и тоннели;
- объекты энергетики и нефтегазового комплекса.
В жилых зданиях спринклеры устанавливают в многоэтажных домах повышенной этажности, а также в помещениях с массовым пребыванием людей.
¶Нормативное регулирование в России
Требования к спринклерным установкам в России определяются сводом правил СП 485.1311500.2020 «Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические» и рядом других документов. Нормативы задают интенсивность орошения, площадь защиты одним оросителем, расстояние между спринклерами, параметры водоснабжения и периодичность испытаний.
Обслуживание включает проверку давления, осмотр оросителей, продувку трубопроводов и замену сработавших или повреждённых головок. Неисправные спринклеры подлежат замене, поскольку загрязнение или коррозия снижают эффективность орошения.
¶Преимущества и ограничения
К достоинствам спринклерных систем относят автоматичность, локальность срабатывания, относительно невысокую стоимость воды как огнетушащего средства и возможность работы без участия человека.
Ограничения связаны с тем, что вода непригодна для тушения ряда веществ (щелочных металлов, некоторых химикатов), а также с риском ущерба от воды при ложном или случайном срабатывании. Существуют спринклеры с предварительным действием (dry pipe), в которых трубопровод заполнен воздухом и вода подаётся только после подтверждения пожара, что снижает риск протечек в холодное время года.
¶Интересные факты
- Температура срабатывания стандартного спринклера близка к температуре пламени спички вблизи головки — около 60–70 °C.
- Один спринклер защищает площадь от 9 до 12 м² в зависимости от категории помещения.
- Стеклянная колба содержит жидкость, которая при нагреве расширяется и разрывает стекло; цвет жидкости указывает на номинальную температуру срабатывания.
- В некоторых системах вместо воды применяют водные растворы пенообразователей или тонкораспылённую воду.
Источники: СП 485.1311500.2020; техническая документация производителей оросителей; учебные пособия по пожарной безопасности; исторические материалы по развитию автоматического пожаротушения.