Специальные системы пожаротушения для защиты технологических линий и оборудования

03.06.2013

Лого ВДС.jpgЗащита технологических линий и оборудования (далее — Объекты) — важная часть многих концепций противопожарной защиты. Технические характеристики уровня мер такой защиты зависят от специфики как рисков, так и требований. Кроме защиты людей и материальных ценностей эти требования включают вопросы дальнейшей пригодности использования оборудования (производственной надежности).


1.4. Многоуровневая концепция защиты для полиграфического оборудования

Например, многоуровневая концепция защиты гравировального роторного пресса основана на уже упомянутой концепции частичной защиты технологического оборудования.

Возможность возникновения пожара и взрыва на полиграфическом предприятии нельзя исключать в принципе. Одним из потенциальных решений по пожаробезопасности является монтаж автоматических систем пожаротушения, которые способны своевременно, на ранней стадии, обнаружить возгорание и потушить пожар, что минимизирует ущерб технологического оборудования.

При этом необходимо четко определить задачи по защите от пожара, которые стоят перед системой. То есть, какой пожар (тип, причина) должен быть обнаружен и потушен? И как быстро это должно быть сделано?

Как показывает опыт, большинство пожаров возникает возле впрыска чернила из-за постоянной пожароопасной смеси, образованной летучими (быстроиспаряющимися) растворителями. Следовательно, как часть первого уровня концепции противопожарной защиты системы автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения для раннего обнаружения и ликвидации возгорания должны быть установлены в непосредственной близости от места впрыска чернил, то есть в зоне самого высокого риска возгораний. Благодаря чему многие возгорания могут быть потушены на начальной стадии и в некоторых случаях без посторонней помощи.

Второй уровень концепции включает печатный станок, так как кроме места впрыска чернил эта часть технологической линии имеет также чернильные контейнеры и зону под впрыском чернил, где остаются бумажные и чернильные отходы. Третий уровень предусматривает установку по всей технологической линии надлежащих систем автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения для защиты от возникновения пожара по другим возможным причинам.

Защита в здании производственного зала может быть достигнута, например, установкой автоматической спринклерной системы. Эта концепция включает в себя защиту от пожара и в то же время снижает как прямой ущерб, так и потери от остановки производственного процесса. Данный пример четко показывает масштабирование противопожарной защиты и противопожарных мероприятий. К тому же многоуровневая концепция имеет несколько преимуществ перед обычной (объектной) защитой всей технологической линии.rotornij_press.jpg

Автоматическая система пожарной сигнализации и пожаротушения может быть рассчитана более точно и быть больше готовой к возникновению пожара на первом уровне (впрыск чернила, см. рис. 1), чем защита всей технологической линии с ее менее четко определенными источниками возгораний и горючими материалами. К тому же малый объем огнетушащего состава исключает опасность для персонала. Исходя из этого огнетушащий состав должен быть выпущен немедленно, включая такие огнетушащие составы, как CO2, который в других помещениях может быть опасным для жизни. Благодаря тому, что пожар тушится быстро, ущерб от него значительно уменьшается. Кроме того, воздействие на технологические процессы настолько незначительно, что позволяет смягчить требования к автоматической системе пожарной сигнализации относительно устойчивости к ложным сработкам в сторону даже более раннего обнаружения.

Автоматическая система пожарной сигнализации и пожаротушения, применяемая для защиты всей технологической линии, напротив, должна иметь высокую степень устойчивости к ложным сработкам автоматической системы пожарной сигнализации, чтобы обеспечить защиту имущества и людей, а если это необходимо, включать в себя задержку выпуска для обеспечения безопасности персонала (см. рис. 2).

vipusk_co2.jpgВместе с тем автоматическая система пожаротушения, предназначенная для защиты всей технологической линии по объему, может тушить также те пожары, которые развиваются после начальной стадии и возникают не в специфических зонах технологического оборудования.

Надо сказать, что недостатком локальных систем пожаротушения для защиты различных частей технологического оборудования является то, что они не подходят для обнаружения возгорания и пожаротушения там, где причина и зона распространения пожара отличаются от заданных. Однако, если соответствующие уровни вышеупомянутой концепции противопожарной защиты реализованы, полная защита технологического оборудования гарантируется.

Хотя многоуровневые концепции являются очень гибкими, при их применении необходимо учитывать конкретные технологические процессы. Например, в некоторых случаях, возможно, потребуется установить автоматическую систему пожаротушения для зоны впрыска чернил и печатного оборудования, а систему объемного пожаротушения для всей технологической линии активизировать ручным пуском.

Четкие требования многоуровневой концепции защиты зависят не только от требований по защите владельца или снижению рисков с точки зрения страховой компании. В зависимости от стоимости печатного оборудования и его важности для компании некоторые уровни вышеуказанной концепции могут быть не нужны. Концепция защиты всегда должна основываться на детальном анализе рисков и потенциальных угроз.

Перечисленные мероприятия по противопожарной защите рекомендуются при риске возникновения пожара непосредственно на печатном оборудовании технологической линии. Относительно же общей концепции противопожарной защиты (которая не является предметом данной статьи) должны учитываться следующие факторы, которые могут влиять на величину материального ущерба или остановку производства:

  • пожар в непосредственной близости от технологического оборудования, который распространяется по направлению к оборудованию, или возможный ущерб технологическому оборудованию от газов, выделяющихся при горении;
  • пожар или продукты горения, которые повредят периферийному оборудованию технологической линии, например, электрощитовым.

1.5. Другие примеры концепции многоуровневой защиты

Прокатные станы обычно защищают автоматическими системами пожаротушения с применением огнетушащего состава CO2. Полная защита всего прокатного стана требует таких объемов CO2, при которых необходимо предусмотреть оповещение персонала и задержку выпуска огнетушащего состава автоматической системы пожаротушения. Однако из-за быстрого распространения огня такая задержка может привести к тому, что прокатный стан больше нельзя будет использовать. Эту проблему можно решить при помощи концепции многоуровневой защиты. В качестве первого уровня высокочувствительная система пожарной сигнализации (например, с использованием пожарных извещателей пламени) и автоматическая система пожаротушения огнетушащим составом CO2 должны быть установлены на вальцах, чтобы защищать только эту зону. Из-за низкого качества CO2 такая система пожаротушения в большинстве случаев может активироваться без задержки и потушить большинство возникающих пожаров до того, как они нанесут какой-либо ущерб оборудованию. Для защиты от других рисков возникновения пожара должна служить автоматическая система пожарной сигнализации и пожаротушения, которая защищает технологическую линию по всему объему помещения и которая является вторым уровнем защиты.

snimki.jpg

На рис. 3 показано успешное тушение пожара на прокатном стане с помощью локальной системы пожаротушения с использованием в качестве огнетушащего состава CO2. Другим примером реализации многоуровневой концепции противопожарной защиты с эффективным использованием локальных систем пожаротушения являются цехи по окраске и грунтовке в автомобильной промышленности.

Автомобили (или компоненты автомобилей) грунтуются и окрашиваются в автоматическом режиме в камерах системами распыления грунтовки и краски или при помощи роботов. Краска и растворители, используемые при перезарядке, являются высокопожароопасными и распыляются в таких системах при помощи форсунок. Опыт показывает, что большинство пожаров происходит прямо в таких распылительных системах, поэтому первым уровнем многоуровневой концепции защиты должно быть оснащение зоны форсунок автоматической системой пожарной сигнализации и пожаротушения (обычно с огнетушащим веществом CO2). Таким образом, большинство пожаров может быть потушено без остановки производства. Второй уровень концепции предусматривает защиту всей окрасочной камеры по объему, например, автоматической системой тонкораспыленной воды или с использованием в качестве огнетушащего состава CO2.

2. Защита открыто стоящих объектов автоматическими системами пожаротушения с огнетушащим составом CO2

Статистика показывает, что автоматические системы газового пожаротушения имеют такой же уровень применения в Германии, как и системы водяного пожаротушения, — в течение долгих лет уровень их применения достиг 95 %. Поэтому можно сказать, что доверие пользователей страховых компаний и органов надзора к таким системам пожаротушения достаточно высоко.

Анализируя случаи отказа, необходимо различать тушение по всему объему защищаемого объекта и защиту открытого или частично закрытого объема. Опыт показывает, что возможность отказа для открытых или частично закрытых объектов всегда выше, чем для закрытых помещений, которые защищаются по всему объему. Выбор и расположение насадков пожаротушения требует от проектантов и монтажников высокой квалификации и большого опыта. Самым распространенным газом в настоящее время, по крайней мере в Германии, является CO2. Основная проблема его применения — необходимость заправки огнетушащего состава в требуемых объемах и выпуска за определенное время. Вот что по этому поводу говорится в нормативных документах VdS: «В системах пожаротушения с применением огнетушащего состава CO2 в случае защиты частично закрытых объектов должно быть выпущено не меньшее количество огнетушащего состава, чем требуется для тушения. Время выпуска огнетушащего состава — как в жидкой, так и в газообразной форме — не должно превышать 40 с».

Количество, тип, размеры места установки насадков должны отвечать следующим требованиям:

  • сгораемые материалы не должны быть рассредоточены по площади;
  • требуемая огнетушащая концентрация должна быть достигнута и поддерживаться в зоне пожаротушения в течение требуемого времени;
  • струя огнетушащего состава не должна подвергать опасности жизнь или оборудование.

Надо сказать, что выполнить эти условия не так легко. Выпуск CO2 из насадков всегда приводит к увеличению влажности воздуха и туману в зоне выпуска из-за распространения и испарения огнетушащего состава, выпущенного в жидкой форме. Некоторые специалисты, в том числе эксперты, которые были свидетелями такого выпуска газа, полагают, что видимый туман в пространстве выпуска имеет необходимую огнетушащую концентрацию. Однако измерения не подтверждают заключения такого плана. Образование и размеры облака скорее свидетельствуют о повышенной температуре и влажности помещения, чем о реальной концентрации огнетушащего состава. Для определения и изучения влияния расположения насадков в отношении возможности создания необходимой концентрации огнетушащего вещества федерация СЕА (Европейская федерация страховых организаций) поручила VdS исследовать влияние конструкции насадков на мощность струи и ее производительность. Результаты исследований показывают, что воздух, попадающий в эту струю, ведет к значительному уменьшению концентрации на ближайшем расстоянии от насадка. sostavljajushie.jpg

Это касается проведения испытания отдельно стоящих насадков, через которые осуществляется выпуск в воздушное пространство, не обогащенное огнетушащим веществом. Применение нескольких насадков, струи которых направлены друг на друга под определенным углом, возможно, улучшит результат. Однако явной проблемой является то, что в случае защиты оборудования на открытом пространстве воздух постоянно добавляется в струю подачи огнетушащего вещества в течение всего времени выпуска (рис. 4). В больших по объему помещениях огнетушащее вещество подается на защищаемые объекты так, что только малая часть объема рециркулирует снова в струю насадка. Поэтому некоторые производители оборудования, например гравировальных роторных прессов, стали частично ограничивать пространство вокруг него, правда, не с целью улучшения условий для выпуска огнетушащего вещества.

Защитные кожухи отдельных частей полиграфической технологической линии обычно закрываются вручную и в определенных местах остаются открытыми из-за технологических требований. В таких местах защитные кожухи не закрываются автоматически в случае сработки системы пожаротушения. Однако, когда они закрыты, это способствует достижению огнетушащим веществом необходимой концентрации.

В связи с работой системы дымо- и теплоудаления (СДИТ) наше внимание привлекли гибкие противодымные шторы, которые используются в таких противопожарных системах в течение многих лет (рис. 5). Шторы опускаются автоматически при сработке системы. Они термостойкие и предназначены для предотвращения распространения дыма и газов при пожаре.

protivodimnije_shtori.jpgГибкие противодымные шторы могут быть также эффективными при защите открытого оборудования системой газового пожаротушения. В течение обычного рабочего времени они могут находиться в поднятом положении, так что не будут мешать работе технологического оборудования. До сработки системы пожаротушения противодымные шторы активируются таким образом, что по достижении ими уровня пола начинается выпуск огнетушащего вещества. Это образует ограниченное в горизонтальной плоскости пространство вокруг оборудования, за счет чего значительно уменьшается утечка огнетушащего вещества. Условия, подобные тушению объема комнаты, могут быть созданы в непосредственной близости от места выпуска противодымных штор, что позволит значительно увеличить однородность огнетушащей концентрации в защищаемом объеме.

Это применительно к газам, которые тяжелее воздуха, и в течение времени, пока значительный тепловой поток, образованный горением, сможет воздействовать на огнетушащее вещество, унося его от места возгорания.

Пока не было проведено никаких испытаний, поэтому сегодня нельзя сказать точно, в какой мере можно упростить систему пожаротушения при применении противодымных штор. Тем не менее, очевидно, что вес огнетушащего состава может быть уменьшен. Экспериментально можно доказать, что в качестве огнетушащего состава возможно применение не только СО2, но и других газов.

В любом случае использование противодымных штор способствует повышению эффективности систем пожаротушения. Данное решение уже сегодня может быть включено в будущие концепции противопожарной защиты. При этом необходимо учитывать то, насколько установка противодымных штор повысит эффективность имеющихся систем. Владельцы, страховщики или эксперты могут высказать свое мнение о вероятности их отказа из-за существующих неблагоприятных условий.

3. Заключение

Пожар в оборудовании технологических линий может повлечь серьезные человеческие потери или материальный ущерб. Вдобавок остановка производства может вызвать потерю доли на рынке. Цели и масштабы задач, поставленных Европейской директивой по оборудованию, охранной организацией и владельцами относительно противопожарной защиты технологического оборудования, значительно отличаются. Поэтому каждое предприятие должно разработать собственную концепцию противопожарной защиты. В этой статье, которая дает общее описание локальных систем пожаротушения оборудования технологической линии, предложены несколько примеров комбинации систем пожаротушения для воплощения различных задач в пожаротушении в форме концепции многоуровневой противопожарной защиты.

Модель многоуровневой противопожарной защиты, представленная в данной статье, отвечает конкретным, специфическим требованиям по защите оборудования технологической линии. В отличие от обычных систем пожаротушения по всему объему (площади) здания локальные системы пожаротушения оборудования технологических линий позволяют ликвидировать сразу несколько пожаров, сделать это быстрее и эффективнее, к тому же в самом начале их развития (система пожарной сигнализации на ранней стадии пожара; целевые пожаротушения с небольшими объемами огнетушащего состава; в большинстве случаев без задержки выпуска огнетушащего состава из-за отсутствия опасности для персонала). Все это снижает ущерб от пожара и время внезапных остановок производства. Оставшиеся угрозы возгорания, не связанные с локальными системами пожаротушения, должны учитываться другим уровнем концепции противопожарной защиты, для того чтобы обеспечить полную защиту технологической линии и надежность производства.

Открытые или полуоткрытые объекты (без кожухов) труднее защитить. Огнетушащее вещество очень быстро, не создав требуемой огнетушащей концентрации, улетучивается и не решает задачу по пожаротушению. Однако в системах пожаротушения с применением CO2, а также тонкораспыленной водой возможно повысить уровень защиты за счет использования гибких противодымных штор. Они позволяют создать в помещении дополнительное ограничение по площади защищаемого оборудования полуоткрытого пространства в случае возгорания, не нарушая работу технологического оборудования.

Статья любезно предоставлена Организацией VdS (Германия) специально для F+S Перевел Иван Носач


Тематика:  Системы контроля доступа
Автор:  F+S
Источник:  http://security-info.com.ua

Возврат к списку


Материалы по теме:







Цепь для бензопилы stihl ms 180
В продаже - цепь Stihl, цены ниже! Неликвидные остатки
oregonprom.ru