Газовое пожаротушение для химических производств: лаборатории и пультовые

Выбор конкретного газового огнетушащего вещества (ГОТВ) для химического производства определяется классом пожара, наличием персонала и совместимостью с технологическими средами. Ключевой принцип проектирования — обеспечение полной эвакуации персонала до момента выпуска газа, независимо от типа выбранного ГОТВ.

Действующая нормативная база — СП 485.1311500.2020 «Установки пожаротушения автоматические», заменивший с марта 2021 года ранее действовавший СП 5.13130.2009. Этот документ определяет все требования к проектированию систем газового пожаротушения, монтажу и эксплуатации на территории России.

Почему химическое производство требует особого подхода к пожаротушению?

Стандартные методы тушения на химическом производстве часто недопустимы: вода провоцирует экзотермические реакции с кислотами, порошок загрязняет чувствительное оборудование, а пена несовместима с большинством органических растворителей.

Химические лаборатории и производственные помещения сочетают несколько классов пожаров одновременно. Горючие жидкости (класс B) — растворители, спирты, эфиры — соседствуют с твёрдыми материалами (класс A) и электроустановками под напряжением (класс E). Газовое пожаротушение эффективно работает со всеми тремя классами, не нанося вторичного ущерба.

СП 485.1311500.2020 прямо запрещает применение газовых систем для тушения порошков щелочных металлов (натрий, калий, магний), гидридов металлов, пирофорных веществ и материалов, способных тлеть без доступа воздуха. Если в лаборатории работают с этими веществами, защита соответствующих зон требует иных решений — локальных порошковых установок специального назначения или изолированного хранения.

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: «При проектировании защиты химлаборатории первым делом составьте перечень всех веществ, с которыми ведётся работа. Сверьте его с ограничениями СП 485.1311500.2020. Часто выясняется, что помещение требует зонирования — одна зона под газовое пожаротушение, другая под локальные средства.»

Почему отказались от хладона 13В1 и что его заменило?

В СССР и ранней России основным газовым огнетушащим веществом был хладон 114В2 (дибромтетрафторэтан), на Западе — хладон 13В1 (трифторбромметан). Эти бромсодержащие соединения обладали высокой огнетушащей способностью при относительно низких концентрациях (8-10% объёмных).

Монреальский протокол 1987 года, ратифицированный СССР, изменил отрасль необратимо. Бром и хлор в составе хладонов разрушают озоновый слой, поэтому с 1994 года производство этих веществ прекращено (за исключением согласованных квот для атомной энергетики и оборонного комплекса). Отрасль перешла на озонобезопасные заменители — хладон 125, хладон 227еа, инертные газы и ФК-5-1-12.

Выбирая современные ГОТВ ради экологической безопасности, мы неизбежно жертвуем огнетушащей эффективностью. Если хладон 114В2 требовал концентрации 5-6%, то хладон 227еа — уже 7,2%, а инерген — 36,5%. Это означает увеличение количества модулей, объёма трубопроводов и стоимости системы.

Следующий виток регулирования связан с Кигалийской поправкой 2016 года, ограничивающей вещества с высоким потенциалом глобального потепления. Хладон 227еа с GWP около 2900 попадает под будущие ограничения. ФК-5-1-12 (Novec 1230) с GWP равным 1 позиционируется как перспективная альтернатива, хотя его стоимость пока существенно выше.

Какие газы применяют для защиты химических производств?

Для химических производств разрешены все ГОТВ из перечня СП 485.1311500.2020: хладоны 23, 125, 227еа, 218, 318Ц, ФК-5-1-12, азот, аргон, инерген, аргонит, двуокись углерода и шестифтористая сера. На практике выбор сужается до четырёх-пяти вариантов, определяемых характеристиками защищаемого объекта.

Сравнительные характеристики основных ГОТВ

Хладоны 125 и 227еа работают по принципу химического ингибирования — их молекулы вступают в реакцию с активными центрами пламени, прерывая цепную реакцию горения. Концентрация кислорода в помещении остаётся на уровне 17–19% (для справки). При контакте с открытым пламенем хладоны разлагаются с образованием токсичных фтористых соединений. Эвакуация персонала обязательна до срабатывания системы — присутствие людей при любой концентрации ГОТВ недопустимо.

Инертные газы (инерген, аргонит, азот) действуют иначе — они физически вытесняют кислород, снижая его концентрацию до 12%, при которой горение невозможно. При такой концентрации кислорода человек теряет сознание в течение нескольких минут, поэтому присутствие людей категорически недопустимо. Системы на инертных газах работают при давлении 150–300 бар, что требует регистрации оборудования в Ростехнадзоре и создаёт избыточное давление около 0,4 бар в защищаемом помещении — обязательна установка клапанов сброса избыточного давления.

ФК-5-1-12 сочетает охлаждающий эффект (поглощение тепла при испарении) с химическим ингибированием. Вещество не снижает концентрацию кислорода и обладает наибольшим запасом между огнетушащей и физиологически значимой концентрацией. При этом стоимость ФК-5-1-12 в 2–3 раза выше хладона 227еа.

Какой ГОТВ выбрать: критерии для принятия решения

Как решить проблему герметизации в лабораториях с вытяжными шкафами?

Эффективность газового пожаротушения напрямую зависит от герметичности помещения. Для лабораторий это создаёт конструктивное противоречие: вытяжные шкафы требуют постоянного воздухообмена, а газовое пожаротушение — изолированного объёма.

Параметр негерметичности защищаемого помещения по СП 485.1311500.2020 не должен превышать 0,001 м⁻¹. Вытяжной шкаф с открытой створкой создаёт проём, через который ГОТВ уйдёт в вентиляционную систему, не достигнув огнетушащей концентрации.

Решение — автоматическое отключение вентиляции и закрытие противопожарных клапанов при срабатывании системы. Сигнал от пожарной сигнализации должен одновременно запускать три процесса: включение оповещения, остановку вентиляции и начало отсчёта задержки перед выпуском газа.

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: «Проверьте фактическую негерметичность помещения до ввода системы в эксплуатацию. Расчётная герметичность и реальная часто различаются — забытая кабельная проходка или неплотность в месте прохода труб сводит эффективность системы к нулю.»

Типовое оснащение лаборатории включает комбинированные пожарные извещатели, реагирующие на несколько факторов возгорания. Это снижает риск ложных срабатываний от паров растворителей или нагревательных приборов. Формирование команды на пуск происходит при срабатывании двух извещателей, что исключает случайный выпуск дорогостоящего ГОТВ.

Пультовые и операторные: как обеспечить безопасность при постоянном присутствии персонала?

Операторные химических производств — помещения с круглосуточным присутствием персонала. Это накладывает абсолютное требование: система должна гарантировать эвакуацию людей до начала выпуска газа.

Минимальная задержка выпуска по СП 485.1311500.2020 составляет 10 секунд от момента включения оповещения. На практике проектировщики закладывают 30–60 секунд в зависимости от размера помещения и маршрутов эвакуации. Расчёт времени эвакуации выполняется по ГОСТ 12.1.004-91 с учётом количества людей, ширины проходов и расстояния до выходов.

Перед входом в защищаемое помещение устанавливается световое табло «Газ — не входить!», внутри помещения — звуковой оповещатель «Газ — уходи!». Табло включается одновременно с началом отсчёта задержки и остаётся активным до полного проветривания помещения.

При площади пультовой более 24 м² установка автоматического пожаротушения обязательна по СП 486.1311500.2020. Для помещений меньшей площади решение принимает собственник объекта, однако практика показывает целесообразность защиты любых операторных — стоимость оборудования и простоя при пожаре многократно превышает затраты на систему.

Глубокая аналитика: пять фактов, которые редко учитывают при проектировании

Фальшполы и подвесные потолки увеличивают расход ГОТВ. Пространство под фальшполом серверной или над подвесным потолком пультовой — это дополнительный объём, требующий заполнения газом. Если высота этих пространств составляет менее 10% от высоты основного помещения, расчётное количество ГОТВ увеличивается. Проектировщики нередко упускают этот момент, закладывая газ только на основной объём.

Время жизни ФК-5-1-12 в атмосфере — 5 суток. В отличие от хладонов, сохраняющихся в атмосфере 30–36 лет, ФК-5-1-12 разлагается за несколько дней. Это делает его экологически предпочтительным, но создаёт особенность: вещество не накапливается в атмосфере, а значит, не подпадает под будущие ограничения по парниковым газам.

100% резерв ГОТВ обязателен на объекте. СП 485.1311500.2020 требует хранения резервного запаса газа, равного расчётному количеству. После срабатывания системы резерв должен быть подключён в течение суток. Многие эксплуатирующие организации экономят на резерве, что является прямым нарушением норм.

Избыточное давление при выпуске инертных газов достигает 0,4 бар. Этого достаточно, чтобы выбить незакреплённые потолочные плиты или повредить легкие перегородки. Клапаны сброса избыточного давления (КСИД) — обязательный элемент системы на инертных газах, их площадь рассчитывается по методике приложения Д СП 485.1311500.2020.

Двуокись углерода запрещена на объектах с 50+ людьми. Летальная концентрация CO₂ составляет около 5%, огнетушащая — 30–35%. Использование углекислоты допускается только в помещениях, откуда гарантированно эвакуированы все люди до срабатывания. На объектах массового пребывания людей применение CO₂ запрещено категорически.

Какие документы регулируют газовое пожаротушение в 2025 году?

Основу регулирования составляет Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» с последними изменениями от декабря 2023 года. Требования к автоматическим установкам газового пожаротушения определяет СП 485.1311500.2020, введённый в действие 1 марта 2021 года взамен соответствующего раздела СП 5.13130.2009.

Перечень объектов, подлежащих обязательной защите автоматическими установками, содержится в СП 486.1311500.2020. Требования к системам пожарной сигнализации, с которыми интегрируется газовое пожаротушение, установлены СП 484.1311500.2020 (изменение №1 вступает в силу с 1 сентября 2025 года).

Технические требования к модулям и батареям регламентирует ГОСТ Р 53281-2009, общие требования к установкам — ГОСТ Р 50969-96 с изменением №1 от 2014 года. Системы оповещения проектируются по СП 3.13130.2009 (готовится новая редакция 2024 года).

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: «Отслеживайте изменения в нормативной базе — МЧС активно обновляет своды правил. В 2025 году ожидаются существенные изменения в СП 485.1311500.2020, касающиеся газовых и аэрозольных установок. Проект, разработанный по старым нормам, может потребовать корректировки.»

Какие ошибки чаще всего допускают при проектировании?

Недооценка негерметичности — самая распространённая ошибка. Газ уходит через неуплотнённые кабельные проходки, неплотности дверных притворов, вентиляционные решётки с неисправными клапанами. Расчётная концентрация не достигается, пожар продолжает развиваться.

Недостаточная задержка выпуска создаёт угрозу для персонала. Формальное соблюдение минимальных 10 секунд не учитывает реальную планировку помещения, наличие препятствий на путях эвакуации, возможную заблокированность выходов.

Неправильный выбор ГОТВ для помещений с персоналом встречается при попытке сэкономить. Двуокись углерода дешевле хладонов, но её применение в пультовых с постоянным присутствием операторов недопустимо.

Несинхронизированная работа систем приводит к неэффективному тушению. Вентиляция продолжает работать после выпуска газа, разбавляя концентрацию. Двери остаются открытыми из-за неисправных доводчиков. Оповещение не включается из-за отказа связи между СПС и АУГПТ.

Периодичность технического обслуживания

Часто задаваемые вопросы

Можно ли находиться в помещении при срабатывании системы газового пожаротушения?

Нет. Эвакуация персонала обязательна до момента выпуска любого ГОТВ. Система проектируется с задержкой выпуска именно для обеспечения эвакуации. После срабатывания вход в помещение разрешается только в изолирующих средствах защиты органов дыхания до полного проветривания.

Какой газ лучше для серверной — хладон 227еа или ФК-5-1-12?

Оба варианта допустимы. Хладон 227еа дешевле и хорошо изучен, ФК-5-1-12 экологичнее и имеет больший запас между огнетушащей и физиологически значимой концентрацией. Выбор определяется бюджетом проекта и требованиями заказчика к экологичности.

Нужна ли регистрация системы газового пожаротушения в Ростехнадзоре?

Для систем на инертных газах (инерген, аргонит, азот) с рабочим давлением 150–300 бар — да, баллоны подлежат регистрации как сосуды под давлением. Для систем на хладонах и ФК-5-1-12 с давлением до 41 бар регистрация не требуется.

Как часто нужно перезаправлять модули газового пожаротушения?

При отсутствии срабатывания и утечек — перезаправка модулей не требуется в течение всего срока службы модуля (обычно 10–15 лет). Контроль давления и массы заряда выполняется ежемесячно. При падении давления ниже допустимого модуль направляется на перезаправку.

Почему нельзя использовать воду для тушения в химической лаборатории?

Вода вступает в реакцию со многими химическими веществами — кислотами, щелочными металлами, некоторыми органическими соединениями. Результатом может быть выброс токсичных паров, взрыв, распространение горящих жидкостей. Кроме того, вода проводит электричество и повреждает оборудование.

Что происходит с воздухом в помещении после выпуска хладона?

Концентрация кислорода снижается незначительно — до 17–19% (норма 21%). Основной объём занимает хладон. После проветривания газ удаляется системой вентиляции или газодымоудаления. Помещение пригодно для работы после достижения нормальных показателей по содержанию кислорода и отсутствию ГОТВ.

Сколько времени занимает проектирование системы газового пожаротушения?

Для типового помещения (серверная, архив) — 2–4 недели. Для химического производства со сложной конфигурацией помещений, специфическими веществами и интеграцией с технологическими системами — 1–3 месяца. Сроки включают обследование объекта, расчёты, разработку документации и согласования.