Принцип работы спринклерного узла управления

Автоматические установки спринклерной системы (СС) применяются для тушения возгораний практически везде, где нет оборудования, работающего под напряжением, и есть внутренний пожарный водопровод.

Такая автономная система ликвидации пожаров удобна тем, что она срабатывает только в том месте, где температура превышает нормальные значения.

Надежность структуры, пресечение ложных срабатываний обеспечивается узлом управления (УУ).

Рассмотрим, что из себя представляет это оборудование, его устройство и комплектацию. Какие бывают УУ, механизм их работы, технические параметры. Правила эксплуатации структуры, возможные неисправности.

Спринклерный узел управления

Так называется один из элементов спринклерной системы гашения огня.

Что это

Комплекс технических средств, инженерных устройств, находящихся на стыке подводящих и питающих трубопроводов, являющихся частью структуры спринклерного гашения возгораний, называется спринклерным узлом управления.

Назначение

В оросителях, которые являются одним из элементов СС, расположены тепловые затворы, разрушающиеся при повышении температуры. После вскрытия колбы освобождается отверстие для подачи огнетушащего вещества (ОТВ). Таким образом, спринклерная система пожаротушения кажется вполне работоспособной. Так нужен ли узел управления ей, и зачем он устанавливается?

Главной функцией УУ является автоматическое подключение насосов при падении давления внутри водопроводной системы после начала тушения пожара. Фактически узел управления отвечает за подачу воды, пены к месту возгорания, заполнение трубопроводов водой под требующимся для функционирования СС давлением.

Также этот элемент обеспечивает:

• компенсацию утечек из трубопроводной СС;
• включение сигнализации при срабатывании системы;
• возможность испытаний спринклерной структуры;
• замеры давления на входе и выходе из УУ;
• слив ОТВ из гидросистемы.

Комплектация

В базовый набор поставки включается:

• сигнализатор давления;
• обвязка;
• камера замедляющая;
• клапан;
• паспорт УУ.

В дополнительном комплекте присутствуют:

• клапан спуска газа из замедляющей камеры;
• сирена гидравлическая;
• еще один сигнализатор давления гидросистемы.

Технические характеристики

Основные параметры спринклерного УУ указываются в паспорте устройства. Для установки необходимо соответствие характеристик УУ требованиям автоматической системы:

1. Коэффициент гидравлических потерь. Определяет падение давления в структуре после прохождения огнетушащего состава через УУ. Величина составляет от 0,005 до 0,0076.
2. Давление ОТВ. Находится в пределах от 0,14 до 1,6 МПа.
3. Задержка срабатывания, секунды – 0,3–15.
4. Минимальная рабочая температура. Зависит от конструкции УУ. Начинается от –5 °C.
5. Период восстановления функциональности, минуты – 30.

Устройство и принцип работы

УУ выпускаются с учетом рабочей среды в трубопроводной структуре СС, они бывают:

1. Водозаполненные:
   • прямоточные;
   • угловые.
2. Воздушные:
   • стандартные;
   • контрольно-пусковые.

Узел управления спринклерный водозаполненный прямоточный состоит из:

1. Сигнального клапана, отвечающего за подачу ОТВ после срабатывания теплового затвора спринклера.
2. Обратного клапана, который не дает снижаться давлению в гидросистеме.
3. Краны (2 штуки), применяемые для отсоединения трубопровода во время измерения давления в процессе техобслуживания (ТО).
4. Манометры (2 шт.). Один ставится до узла управления, второй после него.
5. Кран, использующийся во время сервиса для контроля сигнализаторов давления.
6. Кран отвода ОТВ из УУ, гидросистемы и спускная трубка.
7. Кран, открывающий сигнальное отверстие во время монтажа.
8. Камера задержки, уменьшающая количество ложных срабатываний СС в результате гидравлических колебаний давления в трубопроводе.
9. Фильтр, предохраняющий УУ от засорения.

После того как сработал спринклер, ОТВ вытекает сначала самотеком. В сужении трубопровода перед оросителем создается давление, достаточное для срабатывания сигнализаторов. УУ запускается, и подключает насос.

Схема спринклерной системы составлена так, что для пуска насосов необходимо срабатывание двух узлов – термического, расположенного в спринклере, и гидравлического в УУ. Для увеличения инерционности структуры устанавливается таймер или камера задержки пуска, позволяющая исключить ложные срабатывания и залив помещения.

Узел управления спринклерный воздушный монтируется для водовоздушных СС, применяемых в неотапливаемых строениях. Такой УУ состоит из:

• клапана воздушного типа, имеющего заслонку;
• сигнализатора давления (универсального);
• дренажного вентиля;
• задвижки;
• вентиля дренажного;
• тестирующего, обратного, дренажного клапанов;
• элементов для подачи воздуха;
• двух манометров – на входе и выходе из УУ.

Воздушное давление для удерживания в закрытом состоянии клапана воздушного требуется ниже, чем водяное, оказывающее воздействие на другую сторону заслонки. Например, воздух, воздействующий на клапан с силой 0,07 бар, удерживает его в закрытом состоянии, когда на другую сторону клапана оказывается давление в 0,38 бар.

После того как сработал ороситель, давление воздуха в СС снижается за счет утечки через открывшееся отверстие. Давление ОТВ становится больше и открывает заслонку, через которую состав поступает к спринклеру.

Важно. Насосы устанавливаются только в помещениях, где температура окружающей среды не опускается до отрицательных значений.

Требования безопасности

Монтаж спринклерной системы для гашения возгораний имеет ряд ограничений:

• СС можно установить только в зданиях, имеющих внутренний противопожарный водопровод;
• недопустимо применять СС для ликвидации пожаров в помещениях с работающим электрооборудованием;
• если технологический процесс предполагает «горячие» операции, в результате которых возникает тепловой поток с повышенными до 38 °C и больше температурами, то спринклеры не используются;
• СС не применяется в строениях, в которых отсутствует отопление, т. к. вода может замерзнуть в трубопроводе.

Порядок установки и подготовка к работе

Монтаж и наладку оборудования спринклерной автоматической системы тушения должны производить лицензированные компании. Сначала разрабатывается проект, учитывающий характеристики помещения (высота потолков, размер пожарного отсека, вентиляционные потоки), диаграммы распыления ОТВ, радиус защиты. Затем составляется смета с расценками на оборудование и требующиеся работы по монтажу. После утверждения расходов закупаются установочные комплекты:

• оцинкованные внутри и снаружи шовные трубы;
• детали крепления к потолку или стенам трубопровода;
• фитинги, муфты установочные;
• оросители;
• управляющие узлы;
• насосное оборудование, компрессоры;
• аккумуляторы, баки;
• пульт охраны.

Размещение спринклеров производится строго по рассчитанной схеме. Например, если радиус распыления ОТВ составляет 2 метра, то расстояние между оросителями устанавливается в 4 м.

Монтаж СС должен завершаться итоговым испытанием оборудования.

Техобслуживание

Спринклерные узлы управления оснащены средствами для проведения диагностики. Во время эксплуатации должны проводиться регулярные испытания.

Не реже одного раза в три месяца необходимо производить контрольный осмотр элементов СС, чтобы выявить возможные утечки ОТВ, коррозии, трещины на тепловых замках.

Если обнаружены дефекты, то огнетушащее вещество сливается из трубопровода, неисправные детали заменяются. После нового наполнения системы необходимо произвести ее перезапуск.

Если СС сработала на тушение возгорания, то требуется заменить использованные оросители, а узлы управления переводятся в режим ожидания.

Вероятные неисправности и методы их устранения

Во время эксплуатации спринклерной системы пожаротушения могут быть обнаружены следующие дефекты:

1. Подтекание в месте крепления спринклера, которое устраняется подтягиванием муфты или заменой прибора.
2. Неисправность оросителя – дефекты колбы с термочувствительным составом, коррозия, механические повреждения. В этом случае необходима замена спринклера.
3. Замерзание воды в гидросистеме. В такой ситуации требуется слив ОТВ из трубопровода и повторное наполнение с последующим испытанием работоспособности.
4. Ложное срабатывание распылителя. Надо снять использованную деталь и установить новую.

Транспортировка и условия хранения

Спринклеры, узлы управления требуют осторожного обращения:

• ящики с деталями не должны подвергаться воздействию температур выше 38 °C;
• не следует допускать попадание на упаковки атмосферных осадков;
• запрещается складировать оборудование возле нагревательных и отопительных приборов;
• транспортировка возможна только в закрытых контейнерах.

Правила утилизации

Главная задача переработки модулей пожаротушения – это устранение опасных веществ и материалов, получение гарантии, что они не станут источником загрязнения окружающей среды.

Поэтому утилизацию элементов спринклерной системы необходимо производить только в сертифицированных компаниях.

Гарантия и срок годности

Эксплуатация СС рассчитана на десять лет, по истечении которых должна быть проведена полная проверка системы с испытанием. После проведения контрольных мероприятий необходимо произвести капитальный ремонт с заменой поврежденных участков трубопровода, спринклеров, узлов управления, компрессоров, насосов.

Раз в три года должны производиться замеры характеристик оборудования и повторный гидравлический расчет.

Стоимость

Водозаполненные прямоточные УУ можно купить за 35–45 тысяч рублей.

Цена на воздушные УУ выше в полтора-два раза. Минимальная стоимость составляет 50 тыс. р. В продаже есть модели и за 75–80 тыс. р.

Нормативная база и сертификаты

Узел управления, входящий в спринклерную систему пожаротушения, подлежит сертификации, как и все огнетушащее оборудование, на основании 123 ФЗ. Он не имеет отдельного документа и сертифицируется в составе СС.

Нормы проектирования автономных систем пожаротушения регламентированы НПБ 88–2001 и СП 5.13130.2009.

Методы испытаний и технические требования к УУ для установок пожаротушения прописаны в ГОСТ Р 51052–2002.

Выводы

Узел управления для спринклерной системы – это сложный механизм, состоящий из набора устройств, позволяющих контролировать параметры СС, предотвращать ложные пуски, своевременно подключать насосные станции.

В зависимости от характеристик СС применяются воздушные или водозаполненные УУ. Первые более распространены и имеют цену ниже. Вторые устойчивы к отрицательным температурам, у них выше быстродействие.

Монтаж и техобслуживание спринклерных систем должны производиться специализированной организацией после проведения расчетов.

При правильной установке и регулярном ТО СС обеспечивает защиту сооружения в течение десяти лет.