Спринклерная установка

Спринклерная установка — это автоматическая установка пожаротушения, оборудованная спринклерными оросителями (спринклерами), которые вскрываются при достижении в защищаемом помещении определённой температуры, подавая огнетушащее вещество (обычно воду) непосредственно в очаг возгорания. Относится к классу стационарных систем пожаротушения и является наиболее распространённым типом автоматических установок в мире.

Принцип действия

Основой работы спринклерной установки является тепловой замок спринклера — легкоплавкий элемент (обычно припой или стеклянная колба с термочувствительной жидкостью), который удерживает клапан оросителя в закрытом положении. При повышении температуры окружающей среды до заданного порога (обычно 57–79 °C, реже до 260 °C) тепловой замок разрушается, клапан открывается, и вода из трубопровода под давлением начинает распыляться над зоной пожара.

В отличие от дренчерных установок, где все оросители открыты постоянно, в спринклерных системах срабатывают только те оросители, которые находятся непосредственно в зоне повышенной температуры. Это обеспечивает локальное воздействие на очаг возгорания, минимизируя ущерб от пролива воды.

Устройство и основные компоненты

Спринклерная установка включает следующие элементы:

• Спринклерные оросители — устройства для распыления воды, оснащённые тепловым замком. Различаются по типу розетки (вертикальные, горизонтальные, универсальные), по температуре срабатывания, по диаметру выходного отверстия и по ориентации в пространстве.
• Трубопроводная сеть — система стальных труб (обычно оцинкованных или с полимерным покрытием), проложенных под потолком защищаемого помещения. Разделяется на питающие и распределительные трубопроводы.
• Узел управления — запорно-пусковая арматура с сигнализаторами давления, расположенная на вводе в защищаемое помещение. Обеспечивает подачу воды в систему при срабатывании спринклера и выдаёт сигнал тревоги на приёмно-контрольный прибор пожарной сигнализации.
• Источник водоснабжения — насосная станция, водонапорный бак, гидропневматический бак или подключение к городскому водопроводу с гарантированным давлением. Для обеспечения требуемого расхода воды и давления в системе обычно устанавливаются основные и резервные насосы.
• Запорная арматура — задвижки, клапаны, обратные клапаны, позволяющие отключать отдельные участки системы для ремонта или обслуживания.
• Сигнализация — электрические датчики потока жидкости (сигнализаторы давления или расходомеры), которые при срабатывании спринклера формируют сигнал «Пожар» на пульт охраны или в диспетчерскую.

Классификация

По типу заполнения трубопроводов

• Водозаполненные (мокрые) — трубопроводы постоянно заполнены водой под давлением. Применяются в отапливаемых помещениях с температурой воздуха не ниже +5 °C. Наиболее распространённый тип.
• Воздушные (сухие) — трубопроводы заполнены сжатым воздухом или азотом. Вода поступает только после срабатывания спринклера и открытия клапана на узле управления. Используются в неотапливаемых зданиях (склады, гаражи, ангары) и на открытых площадках.
• Комбинированные (водовоздушные) — сочетают свойства мокрых и сухих систем. В холодное время года трубопроводы заполнены воздухом, в тёплое — водой.

По типу привода

• Спринклерные с ручным пуском — применяются редко, обычно в качестве дублирующего варианта.
• Автоматические спринклерные — срабатывают без участия человека при достижении пороговой температуры.
• Спринклерные с дистанционным пуском — управляются с пульта пожарной сигнализации.

По типу распыления

• Стандартные — создают капли воды диаметром 0,5–2 мм.
• Тонкодисперсные — образуют аэрозоль с каплями менее 0,1 мм, что повышает эффективность тушения и снижает ущерб от воды.

История

Первые прототипы спринклерных систем появились в Великобритании в начале XIX века. В 1812 году английский инженер Уильям Конгрив разработал систему перфорированных труб, которые автоматически открывались при пожаре. Однако практическое применение получили системы, созданные в США в 1860-х годах. В 1874 году американский изобретатель Генри Пармали запатентовал первый спринклерный ороситель с легкоплавким замком. В 1881 году в Нью-Йорке была установлена первая коммерческая спринклерная система в здании текстильной фабрики.

В России спринклерные установки начали применяться в конце XIX века на промышленных предприятиях. В 1894 году в Санкт-Петербурге была смонтирована система на заводе «Сименс и Гальске». Массовое внедрение спринклерных систем в СССР началось в 1930-х годах, когда были разработаны отечественные оросители и нормативные документы. В 1960–1980-х годах спринклерные установки стали обязательными для многих типов зданий: производственных цехов, складов, торговых центров, гостиниц.

Применение

Спринклерные установки используются для защиты:

• Промышленных объектов — заводы, фабрики, склады (в том числе с горючими материалами).
• Общественных зданий — торговые центры, офисы, гостиницы, больницы, школы, театры.
• Жилых зданий — многоквартирные дома повышенной этажности, коттеджи (в некоторых странах обязательны).
• Транспортных объектов — аэропорты, вокзалы, подземные паркинги, тоннели.
• Объектов энергетики — электростанции, трансформаторные подстанции.

В России установка спринклерных систем регламентируется Федеральным законом № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и сводами правил (СП 5.13130, СП 10.13130, СП 484.1311500). Обязательны для зданий высотой более 28 м, для торговых центров площадью более 1000 м², для складов категорий А, Б, В по пожарной опасности.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая надёжность и автоматизация — не требуется присутствие человека.
• Локальное воздействие — срабатывают только оросители в зоне пожара.
• Быстрое охлаждение очага возгорания и подавление пламени.
• Относительно низкая стоимость монтажа и обслуживания по сравнению с газовыми или порошковыми системами.
• Возможность интеграции с системами пожарной сигнализации и автоматического оповещения.

Недостатки:

• Ограниченная применимость для помещений с электрооборудованием (высокое напряжение, серверные) — вода может вызвать короткое замыкание.
• Возможность ложного срабатывания из-за механических повреждений, вибраций, перегрева от отопительных приборов.
• Ущерб от воды при тушении — может быть значительным для ценных документов, произведений искусства, электроники.
• Зависимость от источника водоснабжения — при отсутствии воды или недостаточном давлении система неэффективна.
• Необходимость регулярного технического обслуживания и проверки тепловых замков.

Интересные факты

• Первый спринклерный ороситель с колбой из термочувствительной жидкости был изобретён в 1920-х годах и до сих пор остаётся основным типом в мире.
• В США спринклерные системы обязательны для всех новых зданий высотой более 3 этажей, а также для всех школ и больниц.
• В России ежегодно монтируется более 100 тысяч спринклерных оросителей.
• Существуют спринклеры с цветовой маркировкой колбы: красный (57 °C), зелёный (79 °C), синий (141 °C) и другие — для разных условий эксплуатации.
• В некоторых системах используется вода с добавлением пенообразователя (спринклерно-пенные установки) для тушения горючих жидкостей.

Источники

• 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».
• Пожарная безопасность: энциклопедия / под ред. В. А. Пучкова. — М.: ВНИИПО МЧС России, 2010.
• Международные нормы NFPA 13 (Standard for the Installation of Sprinkler Systems).