Об оценке эффективности спринклерной автоматической установки пожаротушения

Введение. Ввиду случаев неэффективного срабатывания спринклерных автоматических установок пожаротушения (АУП), спроектированных в соответствии с действующими нормами, возникает необходимость решения трех задач: 1) выявления причин неэффективного срабатывания; 2) экспертизы смонтированных АУП на предмет успешного срабатывания при пожаре; 3) формулирования необходимых рекомендаций проектировщикам АУП. Эти задачи могут быть решены на основе разработанного Приложения В к новому СП 485.13130.2020.

Верхняя критическая высота установки сприклеров. На основе известных моделей развития пожара и динамики нагрева колбы спринклера АУП установлено, что существует предельная высота помещения, превышение которой не позволяет спринклерам активироваться своевременно. Это приводит к запаздыванию срабатывания АУП, вследствие чего площадь пожара превышает защищаемую спринклером площадь.

Допустимая высота установки сприклеров. Анализ сценариев пожара и полученные модели нагрева колбы позволяют с большей достоверностью определить возможность своевременного срабатывания АУП. Это, в свою очередь, позволяет решить три вышеперечисленные задачи.

Активация спринклеров от дифференциального теплового извещателя. В случае, когда для данного помещения установлено, что использование АУП с активацией спринклеров от теплового разрушения колбы неэффективно, рассмотрена возможность принудительной активации АУП от дифференциального теплового извещателя, реагирующего на скорость роста температуры в помещении. На основе полученных соотношений определена возможная высота помещений, защищаемых АУП с такими извещателями.
На примере выставочного зала показана возможность решения задач выявления причины неэффективного срабатывания АУП, экспертизы смонтированных АУП и рекомендаций проектировщикам.

Выводы. С использованием Приложения В к новому СП 485.13130.2020 и приведенных моделей становится возможным решить вышеперечисленные задачи.

1. Танклевский Л.Т., Бабиков И.А., Таранцев А.А., Зыбина О.А. Об уточненной оценке координат очага пожара в помещении // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2020. Т. 29. № 3. С. 33–43. DOI: 10.18322/PVB.2020.29.03.33-43

2. Таранцев А.А., Танклевский Л.Т., Снегирев А.Ю., Цой А.С., Копылов С.Н., Мешман Л.М. Оценка эффективности спринклерной установки пожаротушения // Пожарная безопасность. 2015. № 1. С. 72–79.

3. Бабиков И.А., Танклевский А.Л., Таранцев А.А. О способе определения группы принудительно активируемых оросителей при возникновении пожара в помещении // Проблемы управленния рисками в техносфере. 2019. № 3 (51). С. 34–41.

4. Tanklevskiy L., Tsoy A., Snegirev A. Electrically controlled dynamic sprinkler activation: computational assessment of potential efficiency // Fire Safety Journal. 2017. Vol. 91. Рp. 614–623. DOI: 10.1016/j.firesaf.2017.04.019

5. Tanklevskiy L., Vasiliev M., Meshman L., Snegirev A., Tsoi A. A novel methodology of electrically controlled sprinkler activation // Proceedings of the 13th International conference Interflam 2013. London, 2013. Pp. 503–508.

6. Tsoi A., Snegirev A., Tanklevskiy L., Sheinman I. Flame suppression by water sprays: exploring capabilities and failures of FDS // Proceedings of the Seventh International Seminar Fire and Explosion Hazards. Research Publ., 2013. Pp. 482–491. DOI: 10.3850/978-981-07-5936-0_07-05

7. Xin Yibing, Burchesky K., de Vries J., Magistrale H., Zhou X., D’Aniello S. SMART sprinkler protection for highly challenging fires — Part 1: System design and function evaluation // Fire Technology. 2016. Vol. 53. No. 5. Рр. 1847–1884. DOI: 10.1007/s10694-017-0662-2

8. Груданова О.В., Таранцев А.А., Королева Л.А. Об экономической оценке двух путей модернизации автоматических установок пожаротушения // Проблемы управления рисками в техносфере. 2007. № 1. С. 38–42.

9. Kopylov S., Tanklevskiy L., Vasilev M., Zima V., Snegirev A. Advantages of electronically controlled sprinklers (ECS) for fire protection of tunnels // Proceedings from the Fifth International Symposium on Tunnel Safety and Security, New York, USA, March 14-16, 2012. Vol. 1. SP Technical Research Institute of Sweden, 2012. Pp. 87–92. URL: https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:962674/FULLTEXT01.pdf#page=88

10. Мешман Л.М., Цариченко С.Г., Былинкин В.А., Алешин В.В., Губин Р.Ю. Проектирование водяных и пенных автоматических установок пожаротушения / под общ. ред. Н.П. Копылова. М. : ВНИИПО МЧС РФ, 2002. 413 с.

11. Собурь С.В. Установки пожаротушения автоматические : справочник. 3-е изд. с изм. М. : Спецтехника, 2003. 400 с.

12. Сафронов В.В., Аксенова Е.В. Выбор и расчет параметров установок пожаротушения и сигнализации. Орел : ОрлГТУ, 2004. 57 с.

13. Храпский С.Ф., Стариков В.И., Рысев Д.В. Производственная и пожарная автоматика. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2013. 152 с.

14. Воронков О.Ю. Расчет, монтаж и эксплуатация автоматических установок пожаротушения. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2016.

15. Илюшов Н.Я. Автоматические установки пожаротушения. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2016. 134 с.

16. Alpert R.L. Ceiling jet flows // SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 3rd ed. NFPA, 2002. Pp. 2–31.

17. Абраков Д.Д., Бородин А.А., Булатова В.В., Корнилов А.А., Шнайдер А.В. Экспериментальная оценка инерционности спринклерных оросителей // Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности». 2013. № 1 (47). URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2013-1/0301-13.ttb.pdf

18. Васильева М.С., Зорина К.В., Ремез А.С. Исследование возможности применения агрегатно-модульных установок пожаротушения ТРВ // Безопасность в чрезвычайных ситуациях : сб. науч. тр. Всеросс. науч.-практ. конф. СПб. : СПбПУ, 2018. С. 215–219. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=37007468&

19. Markus E., Snegirev A., Kuznetsov E., Tanklevskiy L. Application of a simplified pyrolysis model to predict fire development in rack storage facilities // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 1107. P. 042012. DOI: 10.1088/1742-6596/1107/4/042012

20. Markus E., Snegirev A., Kuznetsov E., Tanklevskiy L. Fire growth in a high-rack storage // Proceedings of the Ninth International Seminar on Fire and Explosion Hazards. 21–26 April 2019, Saint Petersburg, Russia. Saint Petersburg, 2019. Pp. 796–807. URL: https://elib.spbstu.ru/dl/2/k19-70.pdf/info DOI: 10.18720/spbpu/2/k19-70

21. Drysdale D. An introduction to fire dynamics. John Wiley and Sons, Chichester, 1985. 424 p.

22. Snegirev A., Tanklevskiу L. The macrokinetics of indoor fire // High Temperature. 1998. Vol. 36. No. 5. Pp. 737–743.

23. Snegirev A., Tanklevskiу L. Numerical simulation of turbulent convection of gas indoors in the presence of a source ofignition // High Temperature. 1998. Vol. 36. No. 6. Pp. 949–959.

24. Markus E., Snegirev A., Kuznetsov E., Tanklevskiy L. Application of the thermal pyrolysis model to predict flame spread over continuous and discrete fire load // Fire Safety Journal. 2019. Vol. 108. Р. 102825. DOI: 10.1016/j.firesaf.2019.102825

25. Маркус Е.С., Снегирев А.Ю., Кузнецов Е.А., Танклевский Л.Т., Аракчеев А.В. Численное моделирование распространения пламени по дискретной совокупности горючих материалов // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2019. Т. 28. № 4. С. 29–41. DOI: 10.18322/PVB.2019.28.04.29-41

26. Маркус Е.С., Кузнецов Е.А., Снегирев А.Ю. Естественно-конвективное турбулентное диффузионное пламя у вертикальной поверхности // Физика горения и взрыва. 2018. № 3 (54). С. 36–46. DOI: 10.15372/FGV20180304

27. Snegirev A., Markus E., Kuznetsov E., Harris J., Wu T. On soot and radiation modeling in buoyant turbulent diffusion flames // Heat and Mass Transfer. 2018. Vol. 54. No 8. P. 2275–2293. DOI: 10.1007/s00231-017-2198-x

28. Снегирев А.Ю., Коковина Е.С., Цой А.С., Талалов В.А., Степанов В.В. Интеграция моделей турбулентного пламени и пиролиза горючего материала: горение термопластиков // Труды XXXI Сибирского теплофизического семинара. 17–19 ноября 2014 г., Новосибирск. C. 226–233.

29. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа. 3-е изд., перераб. М. : Наука, 1967. 368 с.

30. СИТИС-СПН-1. Пожарная нагрузка. Справочник. Редакция 3 от 20.06.2014. 2014. 51 с.