Автоматична протипожежна захист обладнання контейнерного типу

12

У даній статті розглянуті особливості гасіння пожеж в контейнерах за допомогою піни, газу, порошку та аерозолю. Показано, що застосування накопиченого досвіду і сучасних технічних засобів дозволяє забезпечити надійне та ефективне гасіння пожеж в обладнанні контейнерного типу з допомогою натурального, термостійкого і недорогого вогнегасної газу — СО2. Відзначені переваги застосування нового засобу контролю збереження СО2 на базі ємнісного датчика.

Обладнання контейнерного типу застосовується в даний час все частіше і частіше. Виробник комплектує контейнери стандартних і нестандартних розмірів різних дорогим обладнанням для вирішення конкретного завдання: забезпечити електропостачання, здійснити прийом, обробку та передачу потоку цифрової інформації і т. п. Надійну роботу обладнання забезпечує система опалення, вентиляції та кондиціонування контейнера, а також система дистанційного управління і контролю за каналами телеметрії.

Сьогодні набір контейнерів являє собою автономну електростанцію, автономний вузол радіорелейного зв’язку або автономну АТС. Контейнери можуть розміщуватися далеко від бази обслуговування: в горах, в степу, в тайзі.

Серйозну небезпеку роботі таких контейнерів представляє пожежа. Загоряння виникає в обладнанні та, при відсутності засобів гасіння, розвивається безконтрольно, знищуючи весь контейнер. Контейнери зазвичай розташовані компактно, тому не виключено розвиток пожежі і на сусідні контейнери.

Очевидно, що часові та фінансові витрати для заміни одного чи декількох контейнерів багаторазово перевищують вартість ремонту окремих блоків обладнання, пошкоджених загорянням. Крім того, перерва в роботі контейнерів призводить до порушень всього технологічного процесу, наприклад, до перевантажень і часткової втрати зв’язку з цілими регіонами країни.

В умовах автономного розміщення контейнерів і відсутності обслуговуючого персоналу єдиним ефективним засобом боротьби з пожежею є автоматична установка пожежогасіння. Пожежна навантаження обладнання контейнерів згідно з ГОСТ 27331 відноситься до класу А2 (полімерна ізоляція кабелів і пластмасові конструкційні елементи) або до класу В (дизельне паливо).

Особливість гасіння пожежі в контейнері полягає в тому, що пожежна навантаження екранована для подачі вогнегасної речовини (ОТВ) перегородками і конструкціями шаф, розвиненою в просторі конфігурацією дизельного комплекту та ін. Тому в умовах розвинених екранів для пожежогасіння застосовують об’ємний спосіб пожежогасіння, який створює середовище, не підтримує горіння, в будь-якій точці захищуваного об’єму.

Згідно НПБ 88-2001*, об’ємне пожежогасіння може забезпечити піна середньої/високої кратності, огнетушащий газ, порошок або аерозоль.

Піна электропроводна, а після руйнування залишає шар корозійно-активної і струмопровідної рідини. Установки пінного пожежогасіння конструктивно найбільш складні, вони потребують регулярного огляду, регулювання і контролю кваліфікованим персоналом.

Огнетушащий порошок здійснює об’ємне гасіння за рахунок концентрації частинок при їх польоті у факелі розпилу. Однак екрани на шляху струменя порошку істотно зменшують концентрацію частинок. Тому в НПБ 88-2001* для об’ємного гасіння порошком введено обмеження по площі екранів (затенений), а також вимога до рівномірного розподілу порошку по поверхні пожежної навантаження. В умовах розвинених екранів застосовувати порошок неефективно.

Тривалість пожежогасіння порошком відповідає часу його подачі і становить від 1 с (для модулів імпульсної дії) до 10-15 с (для модулів короткочасної дії). Настільки короткочасне збереження не підтримує горіння середовища створює можливість для повторних загорань, що є істотним недоліком порошкового пожежогасіння.


Огнетушащий аерозоль менш критичний до наявності екранів, але вимагає більш високої герметичності приміщення для гасіння кабельної продукції. Крім того, частинки аерозолю повільно і зі значними втратами проникають через невеликі щілини в порожнину напівгерметичних шаф, що помітно знижує їх ефективність. Аерозоль утворюється в результаті «контрольованого горіння» піротехнічного складу. Тому потрібні спеціальні заходи, щоб виключити запалювання горючих матеріалів у об’єкті внаслідок горіння складу і подачі аерозолю (застосування охолоджувачів, конструктивні заходи тощо).

Основний недолік порошків та аерозолів полягає в тому, що їх практично неможливо видалити з екранованих порожнин. Частинки аерозолю і порошку являють собою калійні сполуки (K2CO3.2H2O, KHCO3, KOH, KCl, К2О) або натрієві солі (NaHCO3), які гігроскопічні і при взаємодії з вологою повітря утворює корозійно-активну лужне середовище. Тому порошок необхідно видаляти досить оперативно, що практично неможливо для екранованих порожнин двигунів і виробів з дрібними контактами і рухомими вузлами. Оперативність роботи по видаленню ОТВ в умовах автономної роботи віддаленого контейнера залежить від часу прибуття персоналу і може становити від кількох днів до тижнів.

Зазначених вище недоліків позбавлені вогнегасні гази. Вони легко проникають у будь-які порожнини і забезпечують об’ємне пожежогасіння незалежно від наявності екранів. Гази не проводять електричний струм і не залишають дисперсних частинок. Тому газ не впливає на нормальну роботу цифрового електротехнічного обладнання, двигунів та іншого устаткування з рухомими елементами. Тільки при газовому пожежогасінні виробники обладнання зберігають встановлені гарантійні строки.

Після подачі газ легко видаляється з приміщення звичайної вентиляцією. Газове пожежогасіння називають «чистим» гасінням, оскільки воно не завдає якого-небудь збитку об’єкту.

НПБ 88-2001* пропонує для пожежогасіння хладони, СО2 і стиснуті гази (азот, аргон та ін). Стиснуті гази найменш ефективні, що вимагає застосовувати модулі з балонами великих розмірів (або кілька модулів). Хладони найбільш ефективні і дозволяють використовувати порівняно компактні модулі. Проте всі хладони відносяться до синтезованим газів і тому їх термічна стійкість в умовах пожежі невелика. Тому при гасінні утворюються продукти термічного розкладання, які належать до корозійно-активним з’єднанням. Якщо такі продукти оперативно не видалити після гасіння пожежі, з плином часу можливо корозійний вплив на електронне устаткування і конструкційні матеріали.

Автоматична протипожежна захист обладнання контейнерного типу

Найбільш переважно в умовах контейнера застосовувати СО2. Випаровування зрідженої СО2 призводить до утворення інтенсивних конвективних потоків. В результаті газ проникає у всі екрановані зони приміщення. Гасіння пожежі сприяє невеликий охолоджуючий ефект при випаровуванні газу.

Великий досвід застосування СО2 дозволяє застосовувати його для гасіння електрообладнання під напругою до 10 кВ. Для порівняння, зріджені хладони рекомендують застосовувати при напрузі не більше 1 кВ, тобто в 10 разів менше.

СО2 тривалий час підтримує вогнегасну середу в закритому об’ємі, що пояснюється наступним. В результаті подачі газу в приміщенні утворюється вогнегасна середовище, яка має концентрацію на рівні нормативної (Снорм) і щільність більше, ніж атмосферне повітря поза приміщенням. Остання обставина приводить до витоків вогнегасної середовища з приміщення через відкриті отвори та щілини. Одночасно в приміщення втікає атмосферне повітря, який спливає в більш щільному середовищі, розбавляючи її і зменшуючи вміст вогнегасної газу.

За час зберігання вогнегасної середовища приймають часовий інтервал, протягом якого концентрація вогнегасної газу перевищує мінімальну величину, яка відома фахівцям як СМОК.

Співвідношення Снорм/СМОК нормовано і для СО2 становить 1,7. Для хладонів і стислих газів це співвідношення в Росії складає всього 1,2, тобто Снорм відрізняється від СМОК незначно. Тому невеликий витік будь-яких газів, крім СО2, призводить до розбавлення середовища до СМОК і втрати вогнегасних властивостей. Саме в ці моменти велика небезпека повторного загоряння.

СО2 — натуральний термостійкий газ, тому він не утворює корозійно-активних продуктів терморазложенія.

Навіть якщо після подачі СО2 не вдається активувати вентиляцію контейнера, корозійна небезпека для обладнання відсутнє. Це підтверджено багаторічним досвідом застосування СО2 в пожежогасінні. Слід врахувати також, що СО2 — дешевий газ, який легко доступний на заправній станції в будь-якій точці країни.

Досі деякі проблеми в експлуатації модулів з СО2 викликали вагові пристрої, що забезпечують контроль збереження газу. Наявність додаткового елемента (ваги), рухоме кріплення модуля і складність монтажу ускладнюють застосування такого рішення в умовах контейнера.

Зараз ці проблеми вирішені: у складі модуля застосовується новий електронний пристрій, який реагує на зміну ємнісних характеристик всередині балона (посудини), що дозволяє вимірювати среднеинтегральную щільність газу (СО2).

Вся інформація (кількість газу, температура, дата калібрування та ін) міститься в запам’ятовуючому пристрої модуля і може виводитися на комп’ютер або термінал для збору даних. Вимірювані параметри можуть бути відображені у вигляді абсолютних значень або у відсотковому відношенні і передаватися по каналах телеметрії. При втраті 5 % маси газу у будь-якому з контрольованих модулів виробляється тривожний сигнал.

Тепер модуль може бути закріплений нерухомо. Без збитку точності контролю і безпеки застосування можна підключати до модулю будь-трубопровід, а зовнішні атмосферні умови та періодичні удари і вібрація від роботи дизеля не впливають на пристрій контролю. Виключається необхідність дбайливо транспортувати і ретельно вмонтовувати додатковий елемент — ваги, не потрібен масивний кріплення модуля. Досить просто з’єднати електричний роз’єм, розміщений на клапані модуля, з комп’ютером — і все.

При цьому вартість запропонованого пристрої контролю маси газу у складі модуля менше вартості тензометричного вагового пристрою з контрольним приладом.

Таким чином, сьогодні застосування накопиченого досвіду і сучасних технічних засобів дозволяє забезпечити надійне та ефективне гасіння пожеж у дорогому обладнанні контейнерного типу з допомогою натурального, термостійкого і недорогого вогнегасної газу — СО2.