Пожежогасіння тонкорозпиленою водою: як працює система водяного туману
Оновлено: 9 вер.
Система пожежогасіння тонкорозпиленою водою, або water mist, використовує воду, але подає її інакше, ніж традиційна спринклерна система.
Спеціальні форсунки формують дрібні краплі, збільшуючи площу контакту води з полум’ям, гарячими газами та поверхнями. Завдяки цьому вода може ефективно поглинати тепло в межах сценарію, для якого конкретна система була спроєктована та випробувана.
Що таке водяний туман
У системах water mist важливі не просто кількість води, а характеристики її розпилення. Для водяного туману характерно, що переважна частина об’єму розпиленої води складається з крапель діаметром менше ніж приблизно 1 мм. На характеристики факела впливають:
конструкція форсунки;
робочий тиск;
витрата води;
геометрія розпилення;
відстань до захищуваної зони;
вентиляція;
конфігурація приміщення.
Тому дві установки, які називаються системами водяного туману, можуть суттєво відрізнятися за технічними характеристиками та допустимими сферами застосування.
Як працює пожежогасіння водяним туманом
Тонкорозпилена вода може впливати на пожежу одразу кількома способами.
Охолодження
Вода поглинає теплову енергію під час нагрівання та випаровування. Дрібні краплі мають велику сумарну площу поверхні відносно своєї маси, що сприяє інтенсивному теплообміну з гарячим середовищем.
Зменшення теплового випромінювання
Хмара дрібних крапель може поглинати частину теплового випромінювання та зменшувати тепловий вплив на навколишні поверхні й обладнання.
Вплив водяної пари
Під час випаровування вода переходить у пару, що локально може впливати на газове середовище в зоні пожежі.
Однак некоректно описувати water mist просто як систему, що "витісняє кисень". Механізм гасіння залежить від типу системи, пожежного ризику та умов конкретного приміщення.
Чому розмір крапель має значення
Велика крапля має більшу масу та може швидко потрапити на поверхню, не реалізувавши повністю потенціал теплообміну. Менші краплі мають більшу площу поверхні відносно об’єму.
Але принцип "чим дрібніша крапля — тим ефективніше гасіння" теж неправильний.
Надто дрібні краплі сильніше залежать від вентиляції та потоків повітря й можуть не потрапити в потрібну зону. Тому ефективність визначається комплексом параметрів: розміром крапель, витратою, характеристиками факела, тиском і розташуванням форсунок.
Water mist і спринклерна система: у чому різниця
Обидві системи використовують воду, але відрізняються способом її подачі та принципами проєктування.
Тому water mist — це не просто спринклерна система з дрібнішими краплями. Це окремий тип протипожежного захисту зі своїми вимогами до обладнання, проєктування та застосування.
Чи використовує водяний туман менше води
Для багатьох систем water mist розрахункова витрата води може бути меншою порівняно з традиційними водяними системами в зіставному сценарії.
Проте універсальні твердження на кшталт "water mist використовує на 80–90% менше води" некоректні.
Фактична витрата залежить від:
пожежного ризику;
площі або об’єму захисту;
типу форсунок;
робочого тиску;
тривалості подачі;
схеми розташування обладнання;
параметрів, підтверджених випробуваннями конкретної системи.
Тому можливу економію води потрібно оцінювати для конкретного технічного рішення.
Чи зменшує water mist пошкодження майна
Менший обсяг поданої води потенційно може зменшити вторинні пошкодження від заливання. Саме тому технологію застосовують для об’єктів, де кількість води має особливе значення.
Але твердження, що водяний туман не пошкоджує обладнання, є неправильним. Вода залишається водою, тому електроніка, документи, архівні матеріали та інші чутливі об’єкти можуть зазнати впливу вологи.
Коректніше говорити про можливість зменшення кількості води та більш контрольовану її подачу за умови правильно підібраної системи.
Де застосовують системи водяного туману
Water mist може використовуватися для захисту:
машинних і технічних приміщень;
турбін та промислового обладнання;
кабельних зон;
транспортної інфраструктури;
окремих приміщень дата-центрів;
культурних та історичних об’єктів;
суднових приміщень;
інших спеціальних ризиків.
Водночас наявність певного типу об’єкта в цьому переліку не означає, що для нього підходить будь-яка система water mist. Необхідно перевіряти підтверджену сферу застосування конкретного обладнання.
Water mist для серверних і дата-центрів
Для серверних і дата-центрів важливими є не лише ефективність пожежогасіння, а й потенційний вплив системи на дороге обладнання.
Під час вибору water mist враховують:
конструкцію серверних стійок;
вентиляцію;
кабельне навантаження;
фальшпідлогу;
висоту приміщення;
принцип запуску;
підтверджену сферу застосування конкретної системи.
Тому рішення для серверної не варто обирати лише за принципом "water mist використовує менше води". Потрібна перевірка придатності конкретної системи для цього сценарію.
Докладніше про специфіку таких об’єктів — у матеріалі "Протипожежні системи у серверних приміщеннях".
Water mist для архівів, музеїв і культурних об’єктів
Технологія може бути цікавою для об’єктів, де важливо одночасно контролювати пожежу та обмежувати вторинні пошкодження.
При виборі системи враховують:
характер матеріальних цінностей;
конфігурацію приміщення;
висоту;
вентиляцію;
пожежне навантаження;
можливий вплив води на конкретні об’єкти.
Тому сам факт утворення дрібних крапель ще не означає автоматичної безпечності для експонатів або архівних матеріалів.
Потрібно визначити, чи підходить water mist для вашого об’єкта?
Проаналізуємо пожежний ризик, параметри приміщення та вимоги до системи й підберемо технічне рішення для конкретного сценарію застосування.
Чи можна використовувати водяний туман для електрообладнання
Таке застосування можливе, якщо конкретна система розроблена та підтверджена для відповідного сценарію.
Потрібно враховувати:
електричну напругу;
допустимі відстані;
характеристики розпилення;
конструкцію форсунок;
вимоги виробника;
результати відповідних випробувань.
Тому water mist не можна автоматично вважати безпечним рішенням для будь-якого електрообладнання.
Які бувають системи водяного туману
За робочим тиском системи можуть поділятися на:
низького тиску;
проміжного тиску;
високого тиску.
При цьому високий тиск сам по собі не означає, що система буде ефективнішою.
Результат визначається всією конфігурацією: форсунка + тиск + витрата + схема розташування + конкретний пожежний ризик.
Локальний захист або захист приміщення
Water mist може застосовуватися за різними схемами.
Локальне застосування
Форсунки орієнтуються на конкретне обладнання або джерело ризику, наприклад, машину, турбіну чи технологічний агрегат.
Захист приміщення або зони
Система створює необхідні умови в межах визначеної площі або об’єму.
Ці сценарії мають різні вимоги, тому їх не можна проєктувати однаково.
Як запускається система
Залежно від конструкції установка може використовувати:
автоматичні форсунки;
відкриті форсунки;
клапани зонального запуску;
окрему систему виявлення пожежі.
Наприклад, у Deluge water mist сигнал від системи виявлення може запускати подачу води через групу відкритих форсунок. В інших системах алгоритм роботи відрізняється.
З чого складається система water mist
Типова установка може включати:
спеціалізовані форсунки;
трубопроводи;
насосне обладнання або балонні модулі;
запас води;
клапани;
систему керування;
елементи виявлення та запуску, якщо вони передбачені проєктом.
Конкретна комплектація залежить від типу системи та способу її застосування.
Чому water mist не можна проєктувати як звичайний спринклер
Це одна з ключових особливостей технології. Проєктування традиційних спринклерних систем значною мірою базується на нормативних розрахункових правилах для відповідних категорій ризику. Water mist сильніше прив’язаний до результатів випробувань конкретної системи та підтвердженої сфери її застосування.
Тому некоректний підхід виглядає так:
площа приміщення → універсальна кількість форсунок.
Правильна логіка:
визначення ризику → вибір системи, випробуваної для цього сценарію → проєктування в межах підтверджених параметрів.
Що враховують під час проєктування
Саме тому проєктування систем пожежогасіння починається з аналізу ризику та визначення допустимої сфери застосування конкретного технічного рішення.
Переваги пожежогасіння тонкорозпиленою водою
Якщо система правильно підібрана для конкретного ризику, її перевагами можуть бути:
ефективне використання води;
менший необхідний запас води для окремих рішень;
інтенсивне охолодження;
зменшення теплового випромінювання;
можливість локального захисту;
компактніші трубопроводи в окремих високотискових системах;
можливість застосування для спеціальних ризиків за наявності відповідних випробувань.
Які обмеження має water mist
Основна особливість технології одночасно є її головним обмеженням: ефективність системи значною мірою залежить від конкретного сценарію застосування. Значення мають вентиляція, геометрія приміщення, висота, перешкоди, тип пожежного навантаження та конфігурація форсунок.
Тому:
не кожна система water mist може замінити спринклерну;
не кожна підходить для електрообладнання;
не кожна підходить для дата-центру;
різні системи мають різні допустимі площі, висоти та умови застосування.
Які нормативи застосовують для water mist
Одним із базових європейських документів є EN 14972 — Fixed firefighting systems — Water mist systems. Він охоплює вимоги та рекомендації щодо проєктування, монтажу, інспекції й технічного обслуговування стаціонарних систем водяного туману.
У міжнародній практиці також використовується стандарт NFPA 750 для водяно-туманної пожежної системи.
Водночас відповідність нормативному документу не скасовує необхідності перевірити, чи підтверджене застосування конкретної системи для відповідного пожежного ризику.
Water mist чи звичайне водяне пожежогасіння
Питання краще ставити не як "яка система краща?", а як: "Яка система відповідає конкретному пожежному ризику та умовам об’єкта?".
Для багатьох будівель традиційна спринклерна система залишається логічним і добре стандартизованим рішенням. Для окремих спеціальних ризиків water mist може мати переваги за кількістю води, локалізацією подачі або механізмом взаємодії з пожежею.
Докладніше про традиційні водяні системи — на сторінці "Водяне та пінне пожежогасіння".
Що потрібно знати перед вибором water mist
Перед вибором обладнання потрібно відповісти щонайменше на п’ять питань:
Що саме повинна захищати система?
Який сценарій пожежі розглядається?
Чи існує water mist система, випробувана для такого застосування?
У яких межах допускається її проєктування?
Які умови монтажу та експлуатації необхідно забезпечити?
Без цих даних порівнювати системи лише за тиском, форсунками або ціною практично немає сенсу. Саме прив’язка обладнання до конкретного пожежного ризику відрізняє коректно спроєктовану систему water mist від простого використання дрібніших розпилювачів.
