Газовое пожаротушение для роботизированных складов e-commerce: инженерный подход

Высокостеллажные системы класса AS/RS создают вертикальные каналы, по которым огонь распространяется с высокой скоростью, а литий-ионные батареи роботов-комплектовщиков при тепловом разгоне выделяют кислород внутри ячеек, поддерживая горение даже в бескислородной среде. Газовое пожаротушение остаётся единственным способом защитить товарные запасы без ущерба — вода уничтожит электронику и косметику быстрее, чем огонь.

Выбор системы для современного фулфилмент-центра требует понимания специфических рисков: постоянное движение AMR-роботов (Autonomous Mobile Robots) создаёт ложные срабатывания детекторов движения, а смешанная номенклатура товаров — от бытовой химии до аккумуляторов — формирует одновременно несколько классов пожара. Эта статья разбирает технические решения для защиты объектов, где традиционные подходы не работают.

Почему классические спринклеры не справляются с современными складами

Потолочные спринклерные системы проектировались для помещений с высотой складирования до 5,5 метров. Современные фулфилмент-центры Ozon, Wildberries и Яндекс.Маркета используют стеллажи значительно большей высоты, а отдельные AS/RS-комплексы достигают 40 метров. При возгорании на нижних ярусах вода с потолка физически не достигает очага — она испаряется в восходящем потоке горячего воздуха или поглощается товарами на верхних полках.

Склады с высотой складирования более 5,5 метров требуют многоярусного размещения оросителей внутри стеллажной конструкции согласно требованиям проектирования противопожарной защиты. Однако для автоматизированных комплексов это создаёт конструктивную проблему: трубопроводы мешают движению кранов-штабелёров и shuttle-тележек. Газовое пожаротушение устраняет это противоречие — ГОТВ (газовые огнетушащие вещества) заполняют весь объём помещения независимо от геометрии стеллажей.

Совет от Олега Скотникова, эксперта по газовому пожаротушению:
Проектируя защиту высотного склада, сравнивайте не только стоимость системы, но и стоимость простоя. Спринклерное затопление выведет из строя значительный объём товаров и остановит работу на недели. Газовое тушение позволяет возобновить операции через несколько часов после проветривания — для маркетплейса с высоким ежедневным оборотом это критическая разница.

Какие газы разрешены для складов с постоянным присутствием персонала

Выбор ГОТВ определяется не только эффективностью тушения, но и требованиями безопасности персонала. СП 485.1311500.2020 устанавливает перечень допустимых газовых огнетушащих веществ. Хладон-125 и двуокись углерода в огнетушащих концентрациях создают непосредственную угрозу жизни и запрещены на объектах, где невозможна гарантированная эвакуация персонала до срабатывания системы. Хладон-227ea, хладон-23 и фторкетон FK-5-1-12 могут применяться на объектах с персоналом, но только при условии обязательной эвакуации.

Критически важно: никакой ГОТВ не является безопасным для дыхания в огнетушащей концентрации. При срабатывании системы газового пожаротушения эвакуация персонала обязательна независимо от типа применяемого газа. Задержка выпуска ГОТВ после срабатывания детекторов предусматривается для обеспечения эвакуации (конкретное время определяется проектом).

Инертные газы семейства IG — азот, аргон, смеси Инерген (IG-541) и Аргонит (IG-55) — тушат пожар снижением концентрации кислорода до уровня, делающего горение невозможным (конкретные значения определяются проектом). При выпуске они создают избыточное давление в помещении, требующее установки сбросных клапанов для защиты строительных конструкций.

Примечание: Приведенные значения концентраций носят ориентировочный характер. Точные параметры определяются проектным расчетом в соответствии с СП 485.1311500.2020 и требуют уточнения в актуальной версии документа.

Эволюция требований: от хладона-13B1 к современным альтернативам

Пятнадцать лет назад стандартом отрасли был хладон-13B1 (галон 1301) — высокоэффективный ингибитор горения, применявшийся с 1960-х годов. Его огнетушащая концентрация была значительно ниже, чем у современных альтернатив, а токсичность для человека — относительно низкой. Проблема обнаружилась позже: хладон-13B1 разрушает озоновый слой, и Монреальский протокол 1987 года запретил его производство.

Первой альтернативой стала двуокись углерода (CO₂), которую применяли ещё с конца XIX века. Однако высокая огнетушащая концентрация CO₂ несовместима с присутствием человека: потеря сознания наступает в течение минуты, летальный исход — через несколько минут. С введением СП 5.13130.2009 (ныне заменённого на СП 485.1311500.2020) CO₂ запрещён на объектах с массовым пребыванием людей.

Переход на озонобезопасные хладоны серии HFC — 125 и 227ea — казался решением проблемы, но Киотский протокол и последующие соглашения начали ограничивать их применение из-за высокого потенциала глобального потепления (GWP). В Европе хладон-125 уже запрещён для новых установок; производители Siemens и Kidde прекратили выпуск соответствующего оборудования.

Фторкетон FK-5-1-12 (коммерческое название Novec 1230 от 3M) стал «золотым стандартом» 2010-х: GWP равен 1, время жизни в атмосфере — 3-5 дней, огнетушащая концентрация — минимальная среди хладонов. Однако в декабре 2022 года 3M объявила о прекращении производства всех PFAS-содержащих продуктов, включая Novec 1230, к концу 2025 года. Российский рынок столкнулся с дефицитом после 2021 года; альтернативой становятся отечественные аналоги с аналогичными характеристиками.

Литий-ионные батареи роботов: почему газ не панацея

Автономные роботы-комплектовщики типа Geek+, Locus Robotics или российских аналогов используют литий-ионные аккумуляторы значительной ёмкости. При механическом повреждении или перегреве выше определенной температуры полимерный сепаратор внутри батареи разрушается, вызывая короткое замыкание и каскадный тепловой разгон. Ключевая особенность: оксиды металлов в катоде при нагреве выделяют кислород, поддерживая горение даже после полного вытеснения воздуха из помещения газовым огнетушащим веществом.

За последние годы зафиксированы десятки крупных пожаров на объектах хранения литиевых батарей по всему миру. Британский ритейлер Ocado пережил несколько инцидентов на роботизированных складах, причём один из них в 2021 году уничтожил весь комплекс с колоссальным ущербом. Газовое пожаротушение способно подавить первичное возгорание, но для охлаждения батарей в состоянии теплового разгона может потребоваться значительное количество воды (конкретный объём определяется типом и размером батареи).

Инженерный компромисс выглядит так: выбирая газовое пожаротушение ради сохранности товаров, мы жертвуем способностью справиться с батарейным пожаром без привлечения внешних сил. Оптимальная стратегия — раннее обнаружение через аспирационные извещатели в зонах зарядных станций и интеграция с системой управления складом для экстренной эвакуации роботов в безопасную зону при первых признаках перегрева.

Совет от Олега Скотникова, эксперта по газовому пожаротушению:
Зарядные станции AMR-роботов — зона наивысшего риска. Выделяйте их в отдельный противопожарный отсек с собственной системой детекции и тушения. Рассмотрите гибридный подход: газовое тушение для общего объёма склада плюс локальная водяная завеса для зоны зарядки.

Как интегрировать пожаротушение с WMS и роботами

Современный фулфилмент-центр управляется связкой WMS (Warehouse Management System) и WCS (Warehouse Control System), которые координируют движение сотен роботов в реальном времени. Изолированная работа системы пожаротушения в таком окружении создаёт риск: робот, продолжающий движение после срабатывания детекторов, может столкнуться с эвакуирующимся персоналом или заблокировать пути выхода.

Протокол интеграции предполагает передачу команды от системы пожарной сигнализации на WCS с одновременной отправкой сигналов «стоп», «домой» или «ползком» всему парку роботов. Специализированные контроллеры обеспечивают быструю остановку всех AMR в зоне по сигналу от пожарной панели. Без подобной интеграции задержка выпуска ГОТВ становится непредсказуемой: невозможно гарантировать эвакуацию персонала, если роботы продолжают хаотичное движение.

Аспирационные дымовые извещатели (VESDA и аналоги) внутри стеллажных конструкций компенсируют проблему «шумового» окружения. Традиционные точечные детекторы генерируют ложные срабатывания от пыли, поднимаемой движением роботов, и локального нагрева от электрооборудования. Аспирационные системы забирают пробы воздуха через сеть капиллярных трубок и анализируют их в центральном блоке, обеспечивая раннее обнаружение при минимуме ложных тревог.

Пять фактов о пожаротушении на складах, которые не найти в учебниках

1. Эффект каньона в shuttle-системах. Узкие проходы между стеллажами в shuttle-системах создают аэродинамический эффект, ускоряющий распространение огня горизонтально. Стандартные расчёты времени распространения пожара для таких конфигураций могут быть существенно занижены.

2. Картон горит быстрее, чем раньше. Современные гофрокартонные коробки для e-commerce содержат переработанные волокна с меньшей плотностью и большей воздухопроницаемостью. Скорость выгорания заметно выросла по сравнению с упаковкой десятилетней давности.

3. Санкционный дефицит FK-5-1-12. Официальные поставки Novec 1230 в Россию прекратились после 2021 года. Объекты, спроектированные под этот ГОТВ, вынуждены искать альтернативу или переходить на системы с хладоном-227ea при капитальном ремонте.

4. Давление при выпуске инертных газов. Выброс IG-541 (Инерген) существенно увеличивает давление в помещении. Для складов с лёгкими сэндвич-панелями это означает обязательную установку сбросных клапанов — иначе стены может выдавить наружу.

5. Время реагирования страховщиков. Страховые компании всё чаще требуют наличия газового пожаротушения как условие страхования складов класса А с товарными запасами выше определённой стоимости. Отсутствие системы или несоответствие нормативам может привести к отказу в выплате.

Модульные или централизованные системы: критерии выбора

Примечание: Конкретные параметры определяются проектом в соответствии с техническими условиями.

Модульные установки размещают баллоны с ГОТВ непосредственно в защищаемой зоне или над ней. Для складов e-commerce это означает возможность защитить отдельные стеллажные ряды или зоны хранения опасных товаров без распространения газа на весь объём. При пожаре в одной зоне остальные продолжают работу — критично для объектов с режимом 24/7.

Централизованные системы предполагают размещение батареи баллонов в отдельном помещении с распределением ГОТВ по трубопроводной сети. Такая архитектура оправдана для крупных комплексов с однородной пожарной нагрузкой, но создаёт единую точку отказа: повреждение магистрального трубопровода выводит из строя защиту всего объекта.

Совет от Олега Скотникова, эксперта по газовому пожаротушению:
Для складов с высокой оборачиваемостью и изменчивой номенклатурой рекомендую гибридную архитектуру: централизованная система для общего объёма плюс автономные модули в зонах повышенного риска — зарядные станции, хранение аэрозольной продукции, аккумуляторы. Это стоит дороже, но обеспечивает резервирование.

Какие документы проверяет инспектор МЧС

Проверка системы газового пожаротушения на складе e-commerce включает анализ проектной документации, актов приёмки и журналов технического обслуживания. Инспектор сверяет фактическое состояние оборудования с проектом и требованиями действующих нормативов — прежде всего СП 485.1311500.2020 для установок пожаротушения и СП 484.1311500.2020 для систем сигнализации.

Типичные нарушения, выявляемые при проверках: несоответствие количества или типа ГОТВ проектным решениям, отсутствие или неработоспособность сбросных клапанов избыточного давления, просроченные сроки технического освидетельствования баллонов, неработающие оповещатели о начале выпуска газа. Для высотных складов дополнительно проверяется соответствие требованиям действующих нормативов по проектированию систем противопожарной защиты.

Журнал технического обслуживания должен содержать записи о ежемесячных осмотрах, ежеквартальных проверках работоспособности и ежегодных комплексных испытаниях. Отсутствие регулярных записей — основание для предписания даже при технически исправной системе.

Вопросы и ответы

Можно ли использовать газовое пожаротушение для склада с постоянным присутствием персонала?
Да, но только с применением ГОТВ определенных типов — хладон-227ea, хладон-23, FK-5-1-12, инертные газы IG-541 и IG-55. Критически важно: эвакуация персонала до выпуска газа обязательна независимо от типа ГОТВ, а система должна иметь задержку срабатывания для обеспечения эвакуации.

Как часто требуется перезаправка системы, если она не срабатывала?
Периодичность освидетельствования баллонов определяется их типом и требованиями производителя, обычно составляет 5-10 лет. Контроль давления и герметичности проводится ежеквартально в рамках технического обслуживания.

Работает ли газовое пожаротушение при пожаре литий-ионных батарей?
Газовое пожаротушение может подавить первичное возгорание, но не способно остановить тепловой разгон батареи, при котором кислород выделяется изнутри ячеек. Для полного тушения батарейного пожара требуется охлаждение большим количеством воды.

Какой ГОТВ выбрать для склада электроники?
Оптимальны FK-5-1-12 (при доступности) или хладон-227ea — они не оставляют остатка и не повреждают электронные компоненты. Инертные газы также безопасны для оборудования, но требуют более длительного времени выпуска.

Нужна ли система газового пожаротушения для склада категории В4?
Необходимость установки автоматического пожаротушения определяется не только категорией помещения, но и высотой складирования, типом хранимых материалов и требованиями страховщиков. Склады с высотой стеллажей более 5,5 метров защищаются автоматическими установками согласно требованиям нормативов по проектированию систем противопожарной защиты.

Как рассчитать необходимое количество ГОТВ?
Расчёт выполняется в соответствии с СП 485.1311500.2020 с учётом объёма помещения, огнетушащей концентрации выбранного ГОТВ, негерметичности ограждающих конструкций и высоты помещения. Для высотных складов расчёт усложняется необходимостью учёта стратификации газа.

Сколько времени занимает восстановление работы склада после срабатывания системы?
При использовании хладонов или FK-5-1-12 проветривание обычно занимает несколько часов, после чего возможно возобновление работы. Инертные газы рассеиваются быстрее, но требуют контроля концентрации кислорода перед допуском персонала. Точное время определяется объёмом помещения и системой вентиляции.

Газовое пожаротушение для роботизированных складов e-commerce — это не типовое решение из каталога, а инженерная задача со множеством переменных. Высота стеллажей, наличие литий-ионных батарей, режим работы 24/7, интеграция с автоматикой — каждый фактор влияет на выбор ГОТВ, архитектуру системы и требования к обслуживанию. Ошибка в проектировании обходится дороже, чем сама система: либо товарные потери при недостаточной защите, либо простой бизнеса при избыточных ограничениях. Золотая середина определяется расчётом, а не интуицией.