Аэрозольное тушение

Аэрозольное тушение – прекращение горения на пожаре при использовании аэрозолеобразующих огнетушащих составов (АОС), генераторов огнетушащего аэрозоля (ГОА) или автоматических установок аэрозольного пожаротушения (АУАП). Средства аэрозольного тушения применяются, главным образом, при объёмном способе пожаротушения.

Показателями эффективности аэрозольного тушения являются: огнетушащая способность АОС, ГОА; интенсивность подачи аэрозоля АОС, при которой создаётся огнетушащая аэрозольная среда; время тушения пожара.

Огнетушащая способность АОС, ГОА характеризуется удельным массовым огнетушащим расходом (концентрацией) АОС (далее – удельный расход), т.е. отношением массы сгораемого АОС к единице объёма, при котором обеспечивается тушение пожара. Эффективность аэрозольного тушения тем выше, чем меньше удельный расход АОС. Различают минимальный и нормативный удельные огнетушащие расходы: минимальный – удельный расход АОС, величина которого получена экспериментально при нормальных начальных условиях исходной среды (температуре, давлении и влажности) с помощью лабораторной установки; нормативный – удельный АОС, величина которого используется при расчётах параметров установок пожаротушения, характеризует огнетушащую способность аэрозоля, получаемого из ГОА в крупномасштабных испытаниях. Огнетушащая способность аэрозоля АОС определяется химическим, количественным и дисперсным составом частиц. Вследствие протекающих эволюционных процессов (снижение концентрации оксидов, гидрооксидов при образовании менее активных карбонатов, хлоридов и др., укрупнение частиц при коагуляции, снижение их концентрации при оседании частиц на твёрдых поверхностях и др.) огнетушащая способность аэрозолей во времени снижается, т.е. величина удельного расхода АОС возрастает.

Интенсивность подачи аэрозоля АОС является динамическим показателем процесса создания определённой концентрации аэрозоля в защищаемом помещении и характеризуется отношением общей массы заряда АОС к объёму помещения и времени подачи в него аэрозоля. Различают оптимальную, нормативную и относительную интенсивности подачи аэрозоля АОС: оптимальная интенсивность – такая, при которой обеспечивается тушение за минимальное время с минимальным расходом АОС; нормативная – регламентируется нормативными документами по АУАП; относительная – характеризуется отношением интенсивности подачи аэрозоля к нормативному удельному расходу АОС. Интенсивность подачи аэрозоля АОС при прочих равных условиях во многом определяет параметры процесса Аэрозольное тушение в помещениях с различной степенью негерметичности (тушение с минимальными расходными показателями АОС за минимально короткое время) и безопасные режимы применения АОС, при которых в защищаемом объёме не возникают опасные по величине избыточные давления и температуры. Характер зависимости времени объёмного тушения пожара и требуемого удельного расхода АОС от интенсивности подачи аэрозоля имеет вид, близкий к параболе. При оптимальном значении интенсивности подачи аэрозоля тушение достигается с минимальным расходом АОС.

Установление требуемой величины интенсивности подачи аэрозоля АОС является важным моментом в определении параметров процесса тушения и АУАП. При этом следует учитывать особенности процесса образования и подачи аэрозоля, которые во многом определяют эффективность и безопасность применения аэрозольного тушения: подаваемый в виде струй аэрозоль характеризуется повышенными температурами (от 100-200°С до 1000-1250°С), что приводит к возрастанию среднеобъёмной температуры в защищаемом объёме и образованию локальных зон с повышенной температурой. Локальные высокотемпературные зоны (75,200 и более 400°С) вдоль оси аэрозольной струи для различных ГОА могут иметь протяжённость от десятков сантиметров до нескольких метров; при сгорании АОС в защищаемый объём выделяется нагретый аэрозоль. При этом количество выделяемых газов, приведённое к нормальным условиям, для большинства АОС составляет 0,25-0,65 л и более с 1 г массы исходного заряда. Избыточное давление внутри защищаемого объёма повышается; подаваемый аэрозоль имеет более низкую, по сравнению с окружающей средой, удельную плотность и быстро «всплывает» в верхнюю зону объёма, затрудняя тем самым процесс равномерного распределения аэрозоля и создания огнетушащей концентрации; процесс создания огнетушащей концентрации существенно зависит от степени (показателя) негерметичности защищаемого объёма, т.к. в ряде случаев значительное количество огнетушащего аэрозоля может удаляться через открытые проёмы. При низкой интенсивности подачи аэрозоля снижаются показатели эффективности тушения пожара, в т.ч. увеличивается время его ликвидации. При очень высокой интенсивности подачи аэрозоля в защищаемом объёме могут возникать опасные по величине избыточное давление и температура, которые приводят к разрушению ограждающих строительных конструкций, оборудования и т.д. Требуемые для тушения пожара в объёмах с различной степенью негерметичности значения интенсивности подачи аэрозоля АОС определяют расчётом или по экспериментальным данным. Следует учитывать, что при определённых интенсивности и направлениях подачи аэрозоля опасному воздействию его высокотемпературной струи могут быть подвергнуты люди, оборудование и материалы.

Эффективность применения аэрозольного тушения обеспечивается решением следующего: выбор типов ГОА с общей массой заряда АОС и интенсивностью подачи аэрозоля, реализующих условие равномерного распределения аэрозоля по объёму; оценка возникающих в защищаемом объёме при выбранном режиме подачи аэрозоля максимальных значений давления и температуры и их потенциальной опасности; корректировка алгоритма подачи аэрозоля (очередями) в случае превышения полученных давления и температуры по сравнению с допустимыми значениями; оценка размеров высокотемпературных зон и вероятности их опасного воздействия на человека, оборудование и т.д.; применение мер по локализации действия высокотемпературного аэрозоля.

См. также статьи Аэрозолеобразующий огнетушащий состав, Генератор огнетушащего аэрозоля, Установка аэрозольного пожаротушения.

Литература: Агафонов В.В., Копылов Н.П. Установки аэрозольного пожаротушения. Элементы, характеристики, проектирование, монтаж и эксплуатация. М., 1999;

Агафонов В.В., Копылов Н.П. Вопросы проектирования, монтажа и эксплуатации установок аэрозольного пожаротушения: Методическое пособие. М., 2001;

НПБ 88-2001*. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования.