Газовое, аэрозольное или порошковое пожаротушение: как выбрать?

Инженер по пожарной безопасности при выборе автоматической установки пожаротушения (АУП) сталкивается с необходимостью балансировать между защитой объекта, сохранностью оборудования и требованиями нормативной базы. Газовые системы сохраняют материальные ценности, но стоят в несколько раз дороже порошковых. Аэрозольные компактны и эффективны, однако оставляют осадок на электронике. Порошковые универсальны по классам пожаров, но способны уничтожить серверную быстрее, чем сам огонь. Выбор определяется не рекламными обещаниями, а конкретными условиями объекта, классом защищаемого оборудования и допустимыми последствиями срабатывания системы.

Какие документы регулируют проектирование АУП сегодня?

Основным документом для проектирования автоматических установок пожаротушения в России является СП 485.1311500.2020, вступивший в силу 1 марта 2021 года и заменивший СП 5.13130.2009 в части установок пожаротушения. Федеральный закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» определяет общие требования к системам противопожарной защиты.

Нормативная база претерпела существенные изменения за последние годы. СП 485.1311500.2020 получил несколько редакций: введена методика огневых испытаний АУП тонкораспылённой водой, установлены ограничения на применение порошковых и аэрозольных систем в помещениях с постоянным пребыванием людей. Требования к пожарной сигнализации регламентирует СП 484.1311500.2020.

Для газового пожаротушения действуют ГОСТ Р 50969-96 «Установки газового пожаротушения автоматические» и ГОСТ Р 53281-2009, определяющий требования к модулям и батареям. Проектировщику следует учитывать актуальность применяемых нормативов, поскольку отменённый СП 5.13130.2009 более не действует для новых объектов.

Как менялись технологии за последние двадцать лет?

До середины 1990-х годов стандартом газового пожаротушения был хладон-13B1 (бромтрифторметан) — вещество с огнетушащей концентрацией 5-7 процентов, которое обеспечивало быстрое и эффективное тушение без повреждения оборудования.

Монреальский протокол 1987 года запустил процесс вывода из обращения озоноразрушающих веществ. Хладон-13B1 имел потенциал разрушения озона (ODP — Ozone Depletion Potential) на уровне 10-16, что в десять раз превышало показатели хлорфторуглеродов. К 2000 году производство этого вещества в России было полностью прекращено. Отрасль оказалась перед необходимостью срочного поиска альтернатив.

На смену пришли хладоны нового поколения: 227еа (гептафторпропан) и 125 (пентафторэтан). Эти вещества не содержат брома и хлора, их ODP равен нулю. Однако проблему экологичности решить полностью не удалось — потенциал глобального потепления (GWP — Global Warming Potential) хладона-227еа составляет 3220, хладона-125 — 3500. Кигалийская поправка 2016 года к Монреальскому протоколу предусматривает поэтапное сокращение потребления гидрофторуглеродов на 80-85 процентов к 2050 году.

Параллельно развивались инертные газы: чистый азот, аргон и их смеси. Инерген (IG-541) представляет собой комбинацию азота (52%), аргона (40%) и углекислого газа (8%). Главное преимущество — нулевое воздействие на климат и озоновый слой. Недостаток — необходимость хранения под давлением 150-300 атмосфер, что требует значительных площадей для размещения баллонов.

Современным ответом на экологические требования стал FK-5-1-12, известный под торговым названием Novec 1230. При GWP равном единице и времени жизни в атмосфере всего пять дней это вещество рассматривается как наиболее экологичная альтернатива. Ограничением остаётся высокая стоимость — в два-три раза выше, чем у традиционных хладонов.

Совет от Олега Скотникова, эксперта по газовому пожаротушению: При проектировании системы для нового объекта учитывайте перспективу регуляторных ограничений. Хладон-227еа остаётся рабочим решением сегодня, но через десять-пятнадцать лет его применение может оказаться под вопросом. Для объектов с длительным сроком эксплуатации имеет смысл закладывать в проект возможность перехода на альтернативные вещества.

Чем отличается механизм тушения газовых, аэрозольных и порошковых систем?

Газовые огнетушащие вещества (ГОТВ) подавляют горение двумя способами: хладоны ингибируют химическую реакцию на молекулярном уровне, а инертные газы вытесняют кислород, снижая его концентрацию до 12-14 процентов. Аэрозольные генераторы образуют облако микрочастиц размером 1-10 микрометров, которые связывают активные центры горения. Порошковые системы изолируют горючее вещество от кислорода и одновременно ингибируют реакцию.

Принципиальное различие заключается во времени тушения и последствиях для защищаемого оборудования. Хладоны выпускаются за 10 секунд и не оставляют никаких следов. Инертные газы подаются медленнее — время выпуска определяется проектом и может составлять от 60 до 120 секунд. Аэрозольные генераторы срабатывают практически мгновенно, но образующийся осадок из частиц карбоната калия оседает на контактах и поверхностях. Порошок распыляется за несколько секунд, однако его абразивные частицы проникают в любые негерметичные полости оборудования.

Какие объекты защищать газом, а какие — порошком?

Газовое пожаротушение оптимально для объектов с дорогостоящим оборудованием, чувствительным к воздействию огнетушащих веществ: серверные и центры обработки данных (ЦОД), архивы, музеи, телекоммуникационные узлы, помещения АСУ ТП (автоматизированных систем управления технологическими процессами). Стоимость простоя ЦОД или утраты архивных документов многократно превышает разницу в цене между газовой и порошковой системой.

Аэрозольные генераторы применяются для защиты электрощитовых, кабельных каналов, моторных отсеков техники и производственных помещений категорий В1-В4 без постоянного присутствия персонала. Компактность и отсутствие внешнего источника давления делают их удобными для локальной защиты отдельных единиц оборудования.

Порошковые модули эффективны на складах горюче-смазочных материалов, автозаправочных станциях, в гаражах и паркингах, окрасочных камерах и котельных. Для этих объектов характерны пожары класса B (горючие жидкости), при которых порошок демонстрирует высокую эффективность, а последствия его применения не критичны для защищаемого имущества.

Совет от Олега Скотникова, эксперта по газовому пожаротушению: Перед выбором типа системы честно ответьте на вопрос: что произойдёт с оборудованием после срабатывания? Если ответ «придётся выбросить и заменить» — возможно, экономия на установке пожаротушения окажется мнимой. Для серверной с оборудованием на несколько миллионов рублей порошковая система за 80 тысяч — это не экономия, а отложенный убыток.

Почему эвакуация обязательна для всех типов систем?

Не существует систем автоматического пожаротушения, безопасных для нахождения людей в момент срабатывания. Это принципиальное ограничение, которое нельзя обходить никакими техническими решениями. Любое присутствие персонала в защищаемом помещении во время выпуска огнетушащего вещества недопустимо.

Инертные газы снижают концентрацию кислорода до уровня, при котором горение невозможно — 12-14 процентов. Для человека это критичный порог: уже при 15 процентах начинается кислородное голодание, при 12 процентах — потеря сознания через несколько минут. Хладоны при повышенных концентрациях угнетают центральную нервную систему. Углекислота при тушащей концентрации 30-35 процентов вызывает немедленную потерю сознания.

Аэрозольные частицы раздражают слизистые оболочки, затрудняют дыхание, при высоких концентрациях способны вызвать ожоги дыхательных путей. Порошковые составы при вдыхании проникают в лёгкие, вызывая механическое раздражение и химическое воздействие. Видимость в облаке порошка или аэрозоля падает практически до нуля, что делает эвакуацию невозможной.

Герметичность помещения — фактор, который часто недооценивается на этапе проектирования. Газовые и аэрозольные системы требуют высокой степени герметичности защищаемого объема. Подвесные потолки типа Armstrong, кабельные вводы без уплотнений, негерметичные двери превращают дорогостоящую систему в неработоспособную. Проверка герметичности должна проводиться до сдачи объекта в эксплуатацию в соответствии с требованиями проектной документации.

Совет от Олега Скотникова, эксперта по газовому пожаротушению: Экономия на герметизации помещения — распространённая ошибка. Система газового пожаротушения за два миллиона рублей, установленная в негерметичном помещении, работать не будет. Закладывайте в смету работы по герметизации и контрольные испытания. Это дешевле, чем переделывать после неудачного срабатывания.

Пять фактов, которые редко учитывают при выборе системы

Хладон-13B1 всё ещё применяется в критических областях. Авиационная отрасль получила исключение из Монреальского протокола, и бромтрифторметан продолжает использоваться в бортовых системах пожаротушения. Существуют механизмы перераспределения рециклированного вещества для критических применений.

Углекислота — парадокс безопасности. Самый «естественный» газ оказался наиболее опасным для людей. При тушащей концентрации 30-35 процентов человек теряет сознание в течение нескольких секунд. Системы пожаротушения на основе CO₂ применяются только для объектов без постоянного присутствия персонала.

Температурные ограничения различаются существенно. Хладон-23 работоспособен при отрицательных температурах и применяется для холодильных камер. Стандартные хладоны 227еа и 125 имеют температурные ограничения применения, которые определяются технической документацией производителя. Инертные газы практически не имеют температурных ограничений.

Время подачи инертных газов — не ошибка проектирования. Инертные газы подаются в течение определённого расчётом времени не из-за технических ограничений, а намеренно. Быстрое снижение концентрации кислорода опаснее для возможно оставшихся в помещении людей, чем постепенное.

Ложные срабатывания — системная проблема. Пожарные извещатели реагируют на пыль, пар, насекомых, резкие перепады температуры. Поэтому согласно СП 485.1311500.2020, запуск автоматической установки пожаротушения осуществляется от двух независимых шлейфов пожарной сигнализации. Экономия на количестве извещателей увеличивает вероятность случайного выпуска дорогостоящего ГОТВ или, наоборот, отказа системы при реальном пожаре.

Как классы пожаров влияют на выбор системы?

Выбор огнетушащего вещества определяется классами пожаров, характерными для защищаемого объекта. Газовые системы применяются для классов A (твёрдые материалы), B (горючие жидкости) и E (электрооборудование под напряжением). Для класса D (горение металлов) газовое пожаротушение неэффективно — требуются специальные порошки.

Аэрозольные генераторы показывают высокую эффективность на пожарах классов B и E, умеренную — на классе A. Порошки типа ABC универсальны, но для каждого класса существуют специализированные составы: BC (бикарбонатные) для горючих жидкостей и газов, D (на основе графита и хлорида натрия) для металлов.

При защите электроустановок под напряжением следует учитывать диэлектрические свойства огнетушащего вещества и продуктов его разложения. Хладоны и инертные газы полностью диэлектричны. Порошки ABC могут применяться для установок напряжением до 1000 В согласно технической документации производителя, однако последующая очистка оборудования обязательна.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли применять газовое пожаротушение в помещениях с персоналом?
Применение газовых систем допускается в помещениях, где возможно нахождение людей, исключительно при условии обеспечения полной эвакуации персонала до момента выпуска ГОТВ. Система должна включать звуковое и световое оповещение, обеспечивать возможность беспрепятственной эвакуации, автоматическое отключение вентиляции. Время задержки выпуска устанавливается расчётом в соответствии с требованиями СП 485.1311500.2020 и должно гарантировать эвакуацию всех людей из защищаемой зоны.

Какой тип ГОТВ выбрать для серверной?
Для серверных и ЦОД оптимальны хладон-227еа, FK-5-1-12 или инерген. Выбор между ними определяется бюджетом, доступной площадью для размещения оборудования и требованиями заказчика к экологичности. Хладон-227еа — баланс цены и эффективности. FK-5-1-12 — экологичность при высокой стоимости. Инерген — нулевое воздействие на климат при значительных габаритах установки.

Почему порошковое пожаротушение дешевле, но его не рекомендуют для электроники?
Частицы порошка проникают во все негерметичные полости оборудования, оседают на платах, забивают вентиляторы охлаждения. Химический состав порошка при контакте с влагой вызывает коррозию. Очистка возможна, но трудоёмка, и гарантировать полное удаление частиц из сложного оборудования невозможно. После срабатывания порошковой системы в серверной велика вероятность полной замены оборудования.

Требуется ли резерв огнетушащего вещества?
Требования к резерву определяются СП 485.1311500.2020 и зависят от типа установки. Для централизованных установок газового пожаротушения требуется резерв ГОТВ. Для модульных систем резерв определяется проектом с учётом конфигурации защищаемых помещений и требований заказчика.

Как часто требуется техническое обслуживание?
Периодичность регламентных работ определяется эксплуатационной документацией производителя и требованиями СП 485.1311500.2020. Техническое обслуживание включает проверку работоспособности системы, контроль давления в баллонах, проверку герметичности трубопроводов. Гидравлические испытания баллонов проводятся согласно требованиям технических регламентов и правил промышленной безопасности.

Можно ли комбинировать разные типы систем на одном объекте?
Комбинирование систем — распространённая практика. Серверный зал защищается газом, прилегающие технические помещения и кабельные шахты — аэрозолем, склад — порошком. Интеграция реализуется через единую систему пожарной сигнализации с разделением на зоны согласно требованиям СП 484.1311500.2020.

Что делать, если помещение не удаётся загерметизировать?
При невозможности обеспечить требуемую герметичность рассматриваются альтернативные решения: локальное пожаротушение с защитой отдельных стоек оборудования, системы тонкораспылённой воды, применение огнетушащих веществ с меньшими требованиями к герметичности. Каждый вариант имеет ограничения и требует индивидуального расчёта проектной организацией с учётом конкретных условий объекта.

Выбор между газовым, аэрозольным и порошковым пожаротушением не сводится к сравнению ценников в коммерческих предложениях. Инженерное решение учитывает класс защищаемого оборудования, допустимые последствия срабатывания, конструктивные особенности помещения и перспективу нормативных ограничений. Экономия на этапе проектирования способна обернуться кратными потерями при реальном пожаре или ложном срабатывании. Лучшая система — та, которая соответствует конкретному объекту, а не та, которая дешевле или привычнее подрядчику.