Дренчеры для пожаротушения: что это, устройство, принцип работы и виды

Дренчерные установки подают водный либо пенный состав на всю расчетную зону. Их применяют там, где пожар способен быстро распространиться и локального орошения недостаточно.

Выпуск состава начинается по общей команде автоматики, поэтому работа системы зависит не от нагрева каждого оросителя, а от предусмотренного проектом алгоритма обнаружения и пуска.

Что такое дренчерная система пожаротушения

Дренчерная установка - это автоматическая система с открытыми оросителями. До ее запуска подача средства тушения перекрыта узлом управления. После срабатывания клапана жидкость или раствор пенообразователя поступает в распределительный трубопровод и выходит сразу через все дренчеры подключенной секции.

Согласно СП 485.1311500.2020, дренчерная автоматическая установка обеспечивает одновременный выпуск огнетушащего состава из всех оросителей своей установки или сработавшей секции.

Чем дренчерная система отличается от спринклерной

Спринклерный ороситель в дежурном режиме закрыт тепловым замком. Когда температура возле него достигает заданного значения, замок разрушается и вода начинает поступать через конкретный спринклер. Остальные оросители остаются закрытыми, пока их тепловые элементы не нагреются.

Дренчер всегда открыт. Колбы или плавкого замка внутри него нет. Начало тушения зависит от общего пускового устройства, которое пропускает средство тушения в сеть. После открытия клапана работают все дренчеры соответствующего направления.

Поэтому спринклерная система действует преимущественно локально, а дренчерная сразу охватывает расчетную зону. Это повышает скорость и площадь воздействия, но требует большего мгновенного расхода воды либо пены.

Принцип работы дренчерной системы пожаротушения

В дежурном режиме открытые оросители соединены с распределительным трубопроводом, но огнетушащее вещество удерживает закрытый клапан узла управления. Опасные факторы контролирует предусмотренная проектом система обнаружения.

Одновременно автоматика может передать извещение на пожарный пост, включить оповещение и выполнить другие предусмотренные проектом действия. При этом сама система не отменяет эвакуацию людей и вызов пожарной охраны.

Как срабатывает система

Последовательность работы обычно выглядит так:

1. Система обнаружения фиксирует опасный фактор.
2. Сигнал поступает на прибор управления пожаротушением.
3. Автоматика проверяет предусмотренные проектом условия запуска.
4. Открывается дренчерный клапан.
5. Давление в трубопроводе изменяется, и запускается пожарный насос.
6. Огнетушащая жидкость или пена заполняет распределительную сеть.
7. Огнетушащее вещество одновременно выходит через все дренчеры секции.
8. На пожарный пост передается сигнал о срабатывании.

СП 485.1311500.2020 допускает автоматический пуск, а для водяных установок и завес также предусматривает ручное включение - дистанционно либо непосредственно по месту.

Подача должна начаться по заданному алгоритму, поэтому отключать автоматику, перекрывать арматуру или переводить систему в ручной режим без производственной необходимости нельзя.

Устройство и состав дренчерной установки

Дренчерная установка состоит не только из оросителей. В нее входят:

• дренчеры или распылители;
• питающие и распределительные трубопроводы;
• узел управления с дренчерным клапаном;
• запорная и сигнальная арматура;
• источник противопожарного водоснабжения;
• пожарные насосы и автоматический водопитатель;
• побудительные линии либо пожарная сигнализация;
• приборы управления и контроля;
• дренажные, промывочные и испытательные устройства.

Состав оборудования и характеристики каждого элемента определяют проектом. При расчете учитывают одновременное включение всех оросителей секции, поэтому требования к расходу и давлению обычно выше, чем у локально срабатывающей спринклерной сети.

Дренчерный ороситель

Дренчерный ороситель состоит из корпуса, присоединительной части, постоянно открытого выпускного канала и рассекателя, формирующего поток. Запорной колбы или плавкого теплового замка в конструкции нет.

По характеру подачи различают оросители, которые разбрызгивают воду на определенную площадь, и распылители, создающие более мелкие капли. Отдельные исполнения предназначены для получения пены или формирования направленной водяной завесы.

Дренчеры также отличаются коэффициентом производительности, формой потока, рабочим давлением, ориентацией и способом монтажа. Эти параметры нельзя выбирать только по внешнему виду оросителя: распределение воды должно соответствовать гидравлическому расчету и технической документации изготовителя.

Общие требования к водяным и пенным оросителям устанавливает актуальный ГОСТ Р 51043-2002.

Узел управления и распределительный трубопровод

Узел управления располагается между подводящим и питающим трубопроводами. Он контролирует состояние установки, пропускает огнетушащее вещество после пуска и формирует сигнал для управления пожарной автоматикой.

Перед началом тушения дренчерный клапан закрыт. После получения управляющего воздействия он открывается и направляет воду или раствор пенообразователя в секцию. Запорные устройства устанавливают до и после сигнального клапана, чтобы систему можно было проверять и обслуживать.

Огнетушащее вещество поступает к оросителям по сети распределительных трубопроводов. Диаметр труб рассчитывают по расходу, давлению, конфигурации сети и числу одновременно работающих дренчеров. Если трубопровод выбран неправильно, наиболее удаленные оросители могут не обеспечить требуемую интенсивность.

Сеть должна иметь устройства для слива, промывки и испытаний. Арматуру размещают так, чтобы обслуживающий персонал мог проверить ее состояние и положение.

Источник водоснабжения и насосная станция

Источником воды могут служить пожарный резервуар, водоем или водопровод, способный обеспечить расчетные параметры установки. Если давления недостаточно, используют насосную станцию.

Производительность пожарных насосов должна обеспечивать необходимый расход при заданном давлении. Кроме основных насосных агрегатов, система может включать резервный насос, жокей-насос для поддержания давления, автоматический или вспомогательный водопитатель.

Система обнаружения пожара и управления

Команду на открытие клапана формирует отдельная система обнаружения. В зависимости от проекта пуск может происходить по сигналу:

• дымовых, тепловых или пламенных пожарных извещателей;
• побудительного трубопровода со спринклерными оросителями или тепловыми замками;
• сигналов от технологической автоматики;
• оператора с пожарного поста;
• устройства дистанционного пуска вручную.

Алгоритм должен исключать необоснованный запуск, но не создавать опасную задержку. Для объектов со сложными технологическими процессами сигнал пожарной автоматики может использоваться совместно с данными о температуре, давлении или состоянии оборудования.

Виды дренчерных установок

Дренчерные установки классифицируют по огнетушащему веществу, способу пуска и состоянию отдельных участков трубопроводной сети. Конкретную схему выбирают с учетом температуры воздуха, пожарной нагрузки, скорости развития огня и особенностей технологического процесса.

По среде в трубопроводе

В профессиональной практике названия «сухотрубная», «заливная» и «водозаполненная» могут описывать состояние разных частей установки. Их нельзя воспринимать как три полностью одинаковых по устройству стандартизированных типа.

Сухотрубная схема имеет сухую распределительную сеть за закрытым дренчерным клапаном. После пуска вода поступает в трубопровод и выходит через открытые оросители. Такой вариант позволяет прокладывать сеть в неотапливаемых помещениях, если конструкция обеспечивает опорожнение после проверки или срабатывания.

Заливной обычно называют побудительную линию, заполненную водой либо раствором пенообразователя. При вскрытии теплового замка давление в ней падает, и клапан узла управления открывается. Такая побудительная система применяется только там, где жидкость не может замерзнуть.

Водозаполненными являются участки, постоянно заполненные водой в дежурном режиме. В дренчерной установке это прежде всего подводящий трубопровод до закрытого клапана. Распределительная сеть с открытыми оросителями не может постоянно находиться под рабочим давлением воды - иначе вещество будет выходить наружу.

Поэтому состояние трубопроводов уточняют по проектной схеме, а не только по общему названию установки.

По типу огнетушащего вещества

Водяное пожаротушение дренчерного типа охлаждает горящие материалы, технику и строительные конструкции. Его применяют для тушения и локализации пожара, а также для создания завес.

Пенное пожаротушение предусматривает подачу через оросители раствора пенообразователя. Образующаяся пена закрывает поверхность горючей жидкости, ограничивает доступ воздуха и уменьшает интенсивность испарения. Такое решение для пенного тушения применяют там, где одной воды недостаточно.

Пенный состав выбирают с учетом свойств горючего вещества и технической документации оборудования. Помимо расчетного количества пенообразователя, СП 485.1311500.2020 требует предусматривать его стопроцентный резерв.

Воду и пену нельзя использовать против веществ, которые вступают с ними в опасную химическую реакцию. Совместимость огнетушащего вещества с пожарной нагрузкой проверяют до выбора установки.

По способу пуска

Электрический пуск выполняется по команде прибора управления. После команды от системы обнаружения электрический привод или электромагнитный элемент открывает клапан. Такая схема удобна для комплексной автоматизации и контроля состояния оборудования.

Гидравлический пуск основан на изменении давления в заполненной жидкостью побудительной линии. Когда срабатывает установленный в ней тепловой замок или ороситель, давление падает и узел управления открывает подачу.

Пневматический пуск действует похожим образом, но побудительный трубопровод заполнен сжатым воздухом. После разгерметизации давление уменьшается и запускает клапан. Пневматическую схему можно применять в условиях, где вода в побудительной линии способна замерзнуть.

Возможна комбинация нескольких способов, а также дистанционный пуск вручную. Конкретный алгоритм определяют проектом.

Дренчерные водяные завесы

Водяная завеса представляет собой сплошной или перекрывающийся поток воды, который создается рядом установленными дренчерами. Ее задача - снизить тепловое воздействие, охлаждать конструкции и затруднять распространение пожара через открытый проем или между участками помещения.

Завесы применяют для защиты:

• дверных и технологических проемов;
• участков противопожарных преград;
• сценических порталов;
• оборудования и строительных конструкций;
• границ производственных зон;
• мест, где требуется уменьшить воздействие теплового излучения.

Оросители располагают так, чтобы отдельные потоки образовали непрерывную полосу орошения. Расход воды, число ниток трубопровода и расстояние между дренчерами определяют расчетом.

Водяная завеса не становится полноценной противопожарной стеной только из-за наличия оросителей. Возможность ее применения для защиты конкретного проема должна быть предусмотрена нормативными требованиями и проектной документацией.

Где применяется дренчерное пожаротушение

Дренчерные системы востребованы на объектах, где огонь может быстро выйти за пределы первоначального очага или необходимо одновременно защитить значительную площадь. К ним относятся:

• производственные цеха с высокой пожарной нагрузкой;
• склады горючих материалов и продукции;
• окрасочные и технологические участки;
• ангары и крупные транспортные объекты;
• помещения с обращением горючих жидкостей;
• сценические комплексы;
• проемы в противопожарных преградах;
• зоны размещения оборудования, требующего интенсивного охлаждения.

Наличие производства или склада само по себе не означает, что объекту обязательно нужна именно дренчерная система. Автоматическое пожаротушение для объекта выбирают по результатам оценки пожарной опасности и расчета. Перечень объектов, подлежащих защите автоматическим пожаротушением, установлен СП 486.1311500.2020.

Решения BONTEL для дренчерного пожаротушения

Для защиты производственных, складских и технических объектов BONTEL предлагает АУП-ТРВ и стационарные МУПТВ с тонкораспыленным огнетушащим составом.

АУП-ТРВ может выполняться как дренчерная установка. После получения сигнала состав поступает по трубопроводам через открытые распылители и одновременно орошает защищаемую секцию. В систему входят резервуар с огнетушащим веществом, насосная станция, трубопроводы, распределительные устройства и распылители. Предусмотрен автоматический и ручной пуск.

Стационарные МУПТВ имеют собственный запас состава и газ-вытеснитель. После запуска огнетушащее вещество подается из модуля в распределительную сеть и далее к распылителям. Несколько модулей при необходимости можно объединить через коллектор и подключить к общему питающему трубопроводу.

Оба решения проектируют под конкретный объект. При выборе учитывают площадь и планировку помещений, пожарную нагрузку, необходимую интенсивность орошения и возможный сценарий развития пожара. Тонкое распыление позволяет воздействовать на защищаемую зону без порошкового облака и большого объема пены, уменьшая загрязнение оборудования и помещения.

Преимущества и недостатки дренчерных систем

Главное преимущество дренчерной установки - высокая скорость воздействия на пожар. Большой объем воды или раствора помогает охлаждать оборудование и ограничивать тепловое излучение.

К другим преимуществам относятся:

• автоматический запуск без участия человека;
• возможность защиты больших площадей;
• применение водяных и пенных составов;
• связь с пожарной сигнализацией и технологической автоматикой;
• возможность запуска вручную с дистанции.

Основной недостаток - значительный расход огнетушащего вещества. Даже если пожар занимает небольшую часть секции, вода поступает через все подключенные дренчеры. Поэтому системе нужны производительные насосы и достаточный запас воды.

Также необходимо учитывать возможный вторичный ущерб от орошения, сложность проектирования установок, стоимость трубопроводной сети и регулярного обслуживания. Дренчерная установка подходит не для всех материалов и видов оборудования.

Обслуживание и проверка дренчерной системы

Работоспособность установки зависит от состояния каждого элемента: извещателя, линии связи, клапана, насоса, резервуара и оросителя. Даже исправные дренчеры не помогут, если перекрыта задвижка или автоматика не передаст команду на пуск.

При обслуживании проверяют:

• положение запорной арматуры;
• давление в трубопроводах и побудительных линиях;
• состояние дренчерного клапана;
• запуск основного и резервного насосов;
• уровень воды и запас пенообразователя;
• работу извещателей и приборов управления;
• прохождение сигналов на пожарный пост;
• отсутствие коррозии, загрязнения и механических повреждений оросителей;
• состояние трубопроводов, соединений и опор;
• исправность ручного и дистанционного пуска.

Периодичность работ устанавливают нормативные документы, проект, регламент обслуживания и документация производителей. Основные требования к монтажу, эксплуатации, ремонту и испытаниям автоматических систем пожаротушения содержит действующий ГОСТ Р 59636-2021.

Самостоятельно вскрывать клапаны, менять настройки автоматики или проводить пробный пуск нельзя. Такие работы выполняют подготовленные специалисты с последующим восстановлением установки и оформлением результатов проверки работоспособности.

FAQ

Можно ли использовать дренчерную систему в неотапливаемых помещениях?

Можно, если проект предусматривает сухую распределительную сеть и защищает заполненные водой элементы от замерзания. Произвольно добавлять незамерзающую жидкость нельзя: ее применение должно быть разрешено технической документацией и учтено при гидравлическом расчете.

Можно ли тушить электрооборудование дренчерной установкой?

Вода проводит электрический ток, поэтому общее правило «дренчер подходит для электрооборудования» неверно. Возможность применения зависит от напряжения, характеристик струи, расстояния до токоведущих частей, отключения питания и допуска, указанного в документации установки.

Если проектом предусмотрено водяное или тонкораспыленное тушение электрооборудования, должны быть подтверждены безопасные условия применения. Самостоятельно направлять водяной поток на действующую электроустановку опасно.

Какой запас воды нужен для дренчерной системы?

Единого объема для всех объектов нет. Запас определяют произведением расчетного расхода на нормативную продолжительность подачи с учетом работы всех оросителей секции, пожарных кранов при их совместном использовании и возможности автоматического пополнения резервуара.

Расчетный расход зависит от защищаемой площади, интенсивности орошения, числа и характеристик дренчеров. Продолжительность работы устанавливают по группе помещений и назначению установки. Поэтому объем пожарного резервуара определяет проектировщик по гидравлическому расчету, а не по приблизительной норме на квадратный метр.

Вывод

Выбор между дренчерной, спринклерной и модульной схемой принимают по пожарной нагрузке, условиям эксплуатации и сценарию возгорания. Окончательное решение закрепляют в проекте после гидравлического расчета и проверки совместимости огнетушащего вещества с защищаемым объектом.