Спринклерная система

Спринклерная система — это автоматическая установка пожаротушения, предназначенная для локализации и тушения пожара путём распыления огнетушащего вещества (обычно воды) через специальные оросители — спринклеры. Система активируется автоматически при достижении в зоне защиты определённой температуры, что позволяет воздействовать на очаг возгорания на ранней стадии. Спринклерные системы являются одним из наиболее распространённых и эффективных средств противопожарной защиты зданий и сооружений различного назначения.

История

Первые прототипы спринклерных систем появились в Великобритании в начале XIX века. В 1812 году британский инженер Уильям Конгрив разработал систему перфорированных труб, которая автоматически открывалась при разрушении легкоплавкой пробки. Однако практическое применение таких устройств было ограничено из-за несовершенства конструкции.

Современный спринклер был изобретён в США. В 1864 году американский изобретатель Генри Пармали запатентовал автоматический спринклерный ороситель, который состоял из клапана, удерживаемого легкоплавким замком. При нагреве замок расплавлялся, клапан открывался, и вода начинала распыляться. В 1874 году Пармали основал компанию по производству спринклерных систем, которая стала одной из первых в мире.

В 1881 году в США был принят первый стандарт на спринклерные системы, разработанный Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA). В последующие десятилетия спринклерные системы совершенствовались: появились различные типы оросителей, более надёжные запорные элементы, а также системы с принудительным пуском.

В России спринклерные системы начали применяться в конце XIX века на промышленных предприятиях, в первую очередь на текстильных фабриках. В советский период развитие спринклерных систем было связано с разработкой нормативных документов и стандартов, в частности, СНиП 2.04.09-84 «Пожарная автоматика зданий и сооружений». Современные российские нормы (СП 5.13130.2009) регламентируют проектирование, монтаж и эксплуатацию спринклерных установок.

Устройство и принцип действия

Основные элементы

Спринклерная система включает следующие основные компоненты:

• Источник водоснабжения — водопроводная сеть, пожарный резервуар или насосная станция.
• Трубопроводная сеть — система труб, по которым огнетушащее вещество подаётся к оросителям.
• Спринклерные оросители — устройства, которые распыляют воду или другой состав. Состоят из корпуса, запорного элемента (стеклянной колбы или легкоплавкого замка) и розетки для формирования струи.
• Сигнально-пусковые устройства — клапаны, которые открываются при срабатывании системы и подают сигнал на центральный пульт пожарной сигнализации.
• Запорная арматура — задвижки, вентили, обратные клапаны.

Принцип работы

В дежурном режиме трубопроводы спринклерной системы находятся под давлением воды или сжатого воздуха. Спринклерные оросители закрыты запорными элементами. При повышении температуры в зоне защиты до расчётного значения (обычно 57–79 °C для стандартных оросителей) запорный элемент разрушается: либо плавится легкоплавкий замок, либо лопается стеклянная колба, содержащая термочувствительную жидкость. После этого клапан открывается, и вода под давлением поступает к розетке оросителя, где распыляется на мелкие капли. Срабатывает только тот ороситель, который находится в зоне повышенной температуры, что позволяет локализовать пожар, не заливая всё помещение.

Классификация

Спринклерные системы классифицируются по нескольким признакам.

По типу заполнения трубопроводов

• Водозаполненные (мокрые) — трубопроводы постоянно заполнены водой. Используются в отапливаемых помещениях при температуре не ниже +5 °C.
• Воздушные (сухие) — трубопроводы заполнены сжатым воздухом, а вода подаётся только после срабатывания сигнального клапана. Применяются в неотапливаемых зданиях, на складах, в холодильных камерах.
• Комбинированные — сочетают элементы мокрых и сухих систем. В холодное время года часть трубопроводов может быть заполнена воздухом, а в тёплое — водой.

По типу привода

• Автоматические — срабатывают без участия человека, при достижении пороговой температуры.
• Ручные — требуют ручного открытия запорного устройства. В современных системах используются редко, обычно в качестве дублирующего варианта.

По типу оросителей

• Стандартные — с температурой срабатывания 57–79 °C.
• Высокотемпературные — с температурой срабатывания 93–141 °C и выше (для помещений с высокой температурой, например, вблизи печей или котлов).
• Скрытые — устанавливаются заподлицо с потолком и закрываются декоративной крышкой, которая сбрасывается при нагреве.
• Специальные — для защиты стеллажей, кабельных каналов, лифтовых шахт.

Применение

Спринклерные системы используются для защиты зданий и сооружений различного назначения:

• Жилые здания — многоквартирные дома, гостиницы, общежития.
• Общественные здания — торговые центры, офисы, школы, больницы, театры.
• Промышленные объекты — заводы, склады, ангары, производственные цеха.
• Складские помещения — в том числе высотные стеллажные склады, где требуется защита от быстрого распространения огня.
• Транспортные объекты — аэропорты, вокзалы, метрополитены, тоннели.
• Объекты культурного наследия — музеи, библиотеки, архивы (с использованием специальных составов, например, воды с добавлением пенообразователей или инертных газов).

В России установка спринклерных систем обязательна для зданий определённой категории пожарной опасности, высоты и площади, в соответствии с Федеральным законом № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и сводами правил (СП 5.13130.2009, СП 10.13130.2009).

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Автоматическая активация — не требует присутствия человека.
• Локализация пожара — срабатывает только в зоне возгорания, минимизируя водяной ущерб.
• Высокая эффективность — по статистике, спринклерные системы тушат или локализуют до 95 % пожаров, при которых они были исправны.
• Низкие эксплуатационные расходы — после срабатывания требуется замена только оросителя.
• Простота обслуживания — регулярная проверка давления и визуальный осмотр.

Недостатки

• Зависимость от водоснабжения — требуется надёжный источник воды и насосное оборудование.
• Ограничения по температуре — водозаполненные системы не适用 для неотапливаемых помещений.
• Водяной ущерб — при ложном срабатывании или при пожаре вода может повредить имущество, хотя это несравнимо с ущербом от пожара.
• Необходимость регулярного техобслуживания — замена оросителей, проверка запорных элементов, испытания.

Интересные факты

• Первый спринклерный ороситель, запатентованный Генри Пармали, имел медный корпус и легкоплавкий замок из сплава олова и свинца.
• В современных спринклерах в качестве запорного элемента чаще всего используется стеклянная колба, заполненная глицерином или спиртом, которые расширяются при нагреве и разрушают колбу.
• Спринклерные системы могут использовать не только воду, но и пену, газ (например, углекислый газ) или мелкодисперсную воду (туманообразование).
• В некоторых странах (например, в США) установка спринклерных систем в жилых домах обязательна для новых зданий высотой более 3 этажей.
• По данным NFPA, в зданиях, оборудованных спринклерными системами, смертность от пожаров снижается на 80–90 %, а материальный ущерб — на 50–70 %.

Нормативные документы в России

• Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
• СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».
• СП 10.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности».
• ГОСТ Р 51043-2002 «Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители. Общие технические требования. Методы испытаний».

Источники

• Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
• СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические».
• Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA). Стандарты NFPA 13, 13R, 13D.
• Энциклопедия пожарной безопасности. — М.: Пожнаука, 2015.
• История развития спринклерных систем // Пожарное дело. — 2018. — № 4. — С. 12–15.