Газовое vs аэрозольное пожаротушение: решение для небольших помещений

Серверная, архив, электрощитовая, кабельный короб: каждый объект предъявляет собственные требования к огнетушащему веществу, времени подачи и условиям эксплуатации. Две технологии претендуют на лидерство в этом сегменте — газовое пожаротушение с применением хладонов или инертных газов и аэрозольное пожаротушение с использованием генераторов огнетушащего аэрозоля. Обе соответствуют нормативам, обе решают задачу объёмного тушения, но принципиальные отличия в механизме воздействия определяют их применимость на конкретных объектах.

Что такое небольшое помещение в терминах пожарной безопасности?

Нормативные документы не дают прямого определения «небольшого помещения». Однако СП 485.1311500.2020 устанавливает требования к параметру негерметичности защищаемых объектов, а практика проектирования выделяет категорию помещений объёмом до 100–150 кубических метров как наиболее типичную для модульных решений.

К таким объектам относятся серверные комнаты площадью от 10 до 50 квадратных метров, электрощитовые и узлы связи, архивные хранилища документации, кабельные туннели и коллекторы ограниченного объёма, а также помещения с телекоммуникационным оборудованием. Общая характеристика этих объектов — высокая концентрация дорогостоящего оборудования или ценных материалов на единицу площади, невозможность применения водяного или пенного пожаротушения без гарантированного уничтожения защищаемого имущества.

Нормативная база: какие документы регулируют проектирование?

Проектирование автоматических установок пожаротушения в Российской Федерации опирается на взаимосвязанную систему нормативных документов. Федеральный закон № 123-ФЗ от 22.07.2008 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» устанавливает общие принципы и требования к автоматическим системам пожаротушения.

Свод правил СП 485.1311500.2020 содержит конкретные нормы проектирования установок газового и аэрозольного пожаротушения. Этот документ заменил СП 5.13130.2009 и действует с 1 марта 2021 года. Раздел 9 посвящён установкам газового пожаротушения, раздел 11 — аэрозольным системам.

ГОСТ Р 50969-96 определяет общие технические требования к автоматическим установкам газового пожаротушения и методы их испытаний. ГОСТ Р 53281-2009 устанавливает требования к модулям и батареям газового пожаротушения. Для аэрозольных систем применяется ГОСТ Р 53284-2009, регламентирующий требования к стационарным генераторам огнетушащего аэрозоля.

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: При ссылках на конкретные пункты нормативных документов всегда проверяйте их актуальность в действующей редакции. Нормативная база регулярно обновляется, и пункты, на которые вы опираетесь, могут быть изменены или отменены. Используйте официальные источники — ВНИИПО МЧС, справочные правовые системы.

Газовое пожаротушение: принципы и механизм действия

Газовое пожаротушение основано на подаче газового огнетушащего вещества (ГОТВ) в защищаемый объём. Механизм тушения зависит от типа применяемого газа: химические ингибиторы прерывают цепные реакции горения, инертные газы снижают концентрацию кислорода до уровня, не поддерживающего горение.

Какие газы применяются в России?

СП 485.1311500.2020 допускает применение двух категорий газовых огнетушащих веществ: сжиженных и сжатых газов. К сжиженным относятся хладон 125, хладон 227ea, хладон 318Ц, фторкетон ФК-5-1-12 (торговое наименование Novec 1230), двуокись углерода и ряд других. К сжатым газам — азот, аргон, инерген (смесь азота, аргона и углекислого газа) и аргонит.

Хладон 125 и хладон 227ea наиболее распространены в России благодаря оптимальному соотношению эффективности и стоимости. Оба вещества относятся к химическим ингибиторам — они прерывают цепные реакции горения на молекулярном уровне. Нормативная огнетушащая концентрация для хладона 125 составляет 9,8 процента, для хладона 227ea — 7,2 процента.

Фторкетон ФК-5-1-12 позиционируется как вещество нового поколения с минимальным воздействием на окружающую среду и высоким коэффициентом безопасности для персонала. Его потенциал глобального потепления близок к единице, время жизни в атмосфере составляет несколько дней. Однако стоимость ФК-5-1-12 в несколько раз превышает стоимость хладонов.

Сравнительные характеристики газовых огнетушащих веществ

Примечание: коэффициент безопасности — отношение предельно допустимой концентрации для человека (NOAEL) к огнетушащей концентрации. Значение менее 1,0 означает потенциальную опасность для персонала. Независимо от значения коэффициента безопасности, перед пуском любой системы газового пожаротушения требуется полная эвакуация персонала.

Аэрозольное пожаротушение: альтернативный подход

Аэрозольное пожаротушение использует принципиально иной механизм. Огнетушащий аэрозоль образуется при сгорании твёрдотопливного заряда внутри генератора огнетушащего аэрозоля. Продукты горения представляют собой высокодисперсные частицы солей щелочных металлов, взвешенные в инертных газах.

Механизм тушения сочетает несколько факторов: химическое ингибирование реакций горения частицами аэрозоля, разбавление горючей среды продуктами сгорания заряда, локальное охлаждение зоны горения. Размер частиц аэрозоля составляет около 10 микрометров, что позволяет им длительное время находиться во взвешенном состоянии и заполнять весь объём помещения.

Где применяются аэрозольные системы?

СП 485.1311500.2020 определяет область применения установок аэрозольного пожаротушения: объёмное тушение пожаров подкласса А2 и класса В в помещениях объёмом до 10000 кубических метров и высотой не более 10 метров. Параметр негерметичности защищаемых помещений не должен превышать установленных значений.

На практике аэрозольные генераторы получили распространение для защиты кабельных сооружений, моторных отсеков транспортных средств, электрошкафов и небольших технических помещений, где стоимость газовой системы экономически нецелесообразна. Компактные размеры и автономность работы делают их привлекательным решением для локальной защиты.

Какие ограничения существуют для каждой технологии?

Обе технологии имеют принципиальные ограничения по области применения, установленные нормативными документами. Понимание этих ограничений критически важно для корректного проектирования.

Ограничения газового пожаротушения

Установки газового пожаротушения не применяются для тушения волокнистых, сыпучих, пористых материалов, склонных к самовозгоранию и тлению внутри объёма (древесные опилки, хлопок, травяная мука). Газы неэффективны против химических веществ, горящих без доступа воздуха, гидридов металлов, пирофорных веществ и порошков металлов — натрия, калия, магния, титана.

Для углекислотного пожаротушения установлены дополнительные ограничения: запрещено применение в помещениях, которые не могут быть покинуты людьми до начала работы установки, а также в помещениях с пребыванием более 50 человек. Это связано с высокой огнетушащей концентрацией и низким коэффициентом безопасности углекислого газа.

Ограничения аэрозольного пожаротушения

Установки аэрозольного пожаротушения запрещены к применению в помещениях, которые не могут быть покинуты людьми до начала работы генератора, в помещениях с пребыванием более 50 человек, в зданиях III и ниже степени огнестойкости при использовании генераторов с высокотемпературной зоной более 400 градусов на расстоянии 150 миллиметров от внешней поверхности.

Аэрозольные системы не обеспечивают полного прекращения тления и не предназначены для тушения веществ, горящих без доступа воздуха. Это существенно ограничивает их применение в архивах и библиотеках, где целлюлозные материалы склонны к тлению.

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: При выборе системы пожаротушения для архива категорически не рекомендую рассматривать аэрозольные установки. Бумажные носители склонны к тлению, а аэрозоль не способен полностью прекратить этот процесс. После первичного подавления пламени тление может возобновиться, особенно в местах плотного складирования документов. Газовое пожаротушение хладонами или фторкетоном — значительно более надёжное решение для таких объектов.

Эволюция систем объёмного пожаротушения: от хладонов первого поколения к современным решениям

Технологии газового пожаротушения прошли значительный путь развития за последние три десятилетия. Понимание этой эволюции позволяет оценить преимущества современных решений и причины отказа от устаревших подходов.

В 1980–1990-х годах основным газовым огнетушащим веществом служил хладон 13B1 (бромтрифторметан). Его огнетушащая эффективность была исключительно высокой — нормативная концентрация составляла около 5 процентов. Однако высокий озоноразрушающий потенциал привёл к запрету производства и применения этого вещества в соответствии с Монреальским протоколом.

Переход на озонобезопасные хладоны 125 и 227ea потребовал пересмотра проектных решений: для достижения огнетушащего эффекта требуется почти вдвое большая концентрация вещества. Это увеличило массогабаритные характеристики модулей и объём необходимого запаса. Параллельно развивались системы на инертных газах — азоте, аргоне и их смесях. Такие системы абсолютно безопасны с экологической точки зрения, но требуют значительного количества баллонов высокого давления.

Современный этап характеризуется появлением фторкетона ФК-5-1-12, сочетающего высокую огнетушащую эффективность с минимальным воздействием на окружающую среду и повышенной безопасностью для персонала. Одновременно совершенствуются аэрозольные генераторы: разработаны модели с пониженной температурой выходящего потока, расширяющие область применения технологии.

Требования к помещениям: герметичность как ключевой параметр

Эффективность любой системы объёмного пожаротушения напрямую зависит от герметичности защищаемого помещения. Параметр негерметичности определяет скорость утечки огнетушащего вещества и, следовательно, время поддержания огнетушащей концентрации.

СП 485.1311500.2020 устанавливает максимально допустимые значения параметра негерметичности для различных газовых огнетушащих веществ. Для большинства хладонов и фторкетона это значение составляет 0,003 м⁻¹, для азотного пожаротушения — 0,001 м⁻¹. Превышение указанных значений делает применение газового пожаротушения неэффективным.

На практике обеспечение требуемой герметичности предполагает комплекс мероприятий: уплотнение кабельных проходок, установку доводчиков на двери, герметизацию вентиляционных проёмов противопожарными клапанами, ликвидацию технологически необоснованных отверстий в ограждающих конструкциях.

Для аэрозольных систем требования к герметичности несколько мягче — параметр негерметичности не должен превышать 0,0022 м⁻¹. Это объясняется тем, что мелкодисперсные частицы аэрозоля дольше сохраняются во взвешенном состоянии и медленнее покидают объём помещения.

Модульные и централизованные решения: что выбрать для небольшого помещения?

Установки газового пожаротушения подразделяются на централизованные и модульные по способу хранения газового огнетушащего вещества. Для небольших помещений модульные решения, как правило, предпочтительнее.

Модульная установка размещается непосредственно в защищаемом помещении или в непосредственной близости от него. Она представляет собой один или несколько баллонов с огнетушащим веществом, запорно-пусковым устройством, распределительным трубопроводом и насадками. Расчёт выполняется для конкретного помещения, система автономна и не требует выделения специального помещения под станцию пожаротушения.

Централизованные системы оправданы при необходимости защиты нескольких помещений одной установкой. Баллоны с газом размещаются в отдельном помещении — станции пожаротушения, от которой прокладывается трубопроводная разводка к защищаемым объектам. Для небольших одиночных помещений такое решение экономически нецелесообразно.

Сравнительный анализ: газовое vs аэрозольное пожаротушение

Малоизвестные факты: что не пишут в технических описаниях

Практика проектирования и эксплуатации систем пожаротушения накапливает знания, которые редко попадают в официальные документы и коммерческие материалы производителей.

Первый факт. Термическое разложение хладонов при контакте с пламенем образует фтороводород — высокотоксичное соединение, способное вызвать химические ожоги дыхательных путей. Это означает, что входить в помещение после срабатывания газовой установки без изолирующих средств защиты органов дыхания категорически запрещено, даже если сам хладон считается малотоксичным.

Второй факт. Аэрозольные генераторы при работе создают значительное избыточное давление в помещении. Это требует расчёта и установки устройств для сброса давления — клапанов избыточного давления. Их отсутствие может привести к разрушению остекления или выбиванию дверей.

Третий факт. Эффективность газового пожаротушения резко снижается при наличии работающей приточно-вытяжной вентиляции. Поэтому автоматика установки обязательно должна отключать вентиляцию и закрывать противопожарные клапаны до начала подачи огнетушащего вещества. Время закрытия клапанов не должно превышать времени задержки выпуска газа.

Четвёртый факт. Частицы аэрозоля после срабатывания генератора осаждаются на всех поверхностях помещения, включая электронные компоненты оборудования. Хотя производители заявляют об отсутствии коррозионного воздействия, практика показывает необходимость тщательной очистки после каждого срабатывания — как штатного, так и ложного.

Пятый факт. Температура корпуса аэрозольного генератора в процессе работы может достигать 200–300 градусов. Размещение генераторов вблизи горючих материалов или легкоплавких конструкций требует установки защитных экранов. Минимальные безопасные расстояния указываются в технической документации на конкретную модель генератора.

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: Обращайте внимание на требования к периодическому контролю сохранности газового огнетушащего вещества. Для модулей с газом-вытеснителем достаточно контроля давления по манометру. Для модулей без газа-вытеснителя требуется периодическое взвешивание — это трудоёмкая операция, которую необходимо планировать заранее. Периодичность и методы контроля указываются в технической документации на модуль.

Как выбрать систему для конкретного объекта?

Выбор между газовым и аэрозольным пожаротушением определяется совокупностью факторов: типом защищаемых материалов, требованиями к сохранности оборудования, параметрами помещения и бюджетом проекта.

Газовое пожаротушение предпочтительно для:

• Серверных комнат и центров обработки данных, где критично отсутствие следов на оборудовании после срабатывания
• Архивов и библиотек, где присутствуют материалы, склонные к тлению
• Помещений с высокими требованиями к экологической чистоте огнетушащего вещества
• Объектов, где возможность повторного возгорания должна быть исключена полностью

Выбирая газовое пожаротушение ради чистоты тушения и способности прекращать тление, мы неизбежно жертвуем экономичностью и простотой монтажа. Основной компромисс газовых систем заключается в том, что ради высокой эффективности и универсальности приходится мириться с высокой стоимостью оборудования и сложностью обслуживания.

Аэрозольное пожаротушение оправданно для:

• Кабельных коллекторов и туннелей ограниченной протяжённости
• Электрошкафов и узлов связи, где допустимо последующее обслуживание оборудования
• Технических помещений без ценного электронного оборудования, где приоритетом является стоимость решения
• Объектов с ограниченным бюджетом на противопожарную защиту при условии понимания последствий срабатывания

Выбирая аэрозольное пожаротушение ради низкой стоимости и простоты монтажа, мы неизбежно жертвуем чистотой тушения и универсальностью применения. Основной компромисс аэрозольных систем заключается в том, что ради экономии средств приходится мириться с необходимостью последующей очистки помещения и ограничениями по типу защищаемых материалов.

В обоих случаях требуется тщательный анализ условий эксплуатации, консультация с проектной организацией, имеющей лицензию МЧС, и расчётное обоснование эффективности выбранного решения. Проектирование системы пожаротушения — инженерная задача, требующая учёта множества взаимосвязанных параметров.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли находиться в помещении при срабатывании газовой системы пожаротушения?

Нет, присутствие людей при срабатывании любых систем газового пожаротушения категорически недопустимо. Перед пуском установки требуется полная эвакуация персонала. Даже для веществ с коэффициентом безопасности более 1,0 существует риск термического разложения и образования токсичных продуктов. Нормативные документы предписывают обязательную эвакуацию независимо от типа применяемого газового огнетушащего вещества.

Какой срок службы у модулей газового пожаротушения?

Срок службы модулей газового пожаротушения определяется сроком службы баллонов высокого давления и составляет, как правило, от 15 до 30 лет. Баллоны подлежат периодическому переосвидетельствованию — гидравлическому испытанию избыточным давлением. Первое переосвидетельствование проводится через 10–15 лет после выпуска, в зависимости от типа баллона и условий эксплуатации. Последующие — каждые 5–10 лет.

Насколько сложно обслуживание системы газового пожаротушения?

Обслуживание газовой установки включает ежемесячные визуальные осмотры, ежеквартальные проверки работоспособности автоматики, ежегодные регламентные работы с привлечением специализированной организации. Для модулей с манометром контроль утечки сводится к проверке показаний. Для модулей без манометра требуется периодическое взвешивание. Критически важно поддерживать актуальность проектной документации и своевременно устранять выявленные неисправности.

Можно ли использовать аэрозольное пожаротушение для серверной?

Технически аэрозольные системы способны подавить пламенное горение в серверной, однако их применение не рекомендуется. Осаждение частиц аэрозоля на электронных компонентах требует последующей очистки, что связано с простоем оборудования и риском повреждения. Производители серверного оборудования, как правило, не сохраняют гарантийные обязательства после воздействия аэрозоля. Газовое пожаротушение является предпочтительным решением для таких объектов.

Какие требования к герметичности помещения при газовом пожаротушении?

Параметр негерметичности помещения определяется расчётом и зависит от типа применяемого газового огнетушащего вещества. Для хладонов и фторкетона допустимое значение составляет 0,003 м⁻¹, для азотных систем — 0,001 м⁻¹. На практике это означает необходимость герметизации всех неплотностей: кабельных проходок, дверных притворов, вентиляционных проёмов. Несоблюдение требований к герметичности делает систему неэффективной — огнетушащая концентрация не будет поддерживаться требуемое время.

Что дороже: газовое или аэрозольное пожаротушение?

Для небольших помещений газовое пожаротушение обычно дороже в два-четыре раза по капитальным затратам. Стоимость модульной газовой установки для помещения площадью 20–30 квадратных метров складывается из стоимости модулей, трубопроводов, насадок, автоматики и монтажных работ. Аэрозольные генераторы дешевле, не требуют сложного трубопроводного монтажа и могут устанавливаться силами специалистов заказчика после обучения. Однако газовые системы имеют значительно больший срок службы и универсальность применения.

Нужно ли отключать вентиляцию при срабатывании системы пожаротушения?

Да, отключение приточно-вытяжной вентиляции и закрытие противопожарных клапанов является обязательным условием эффективной работы любой системы объёмного пожаротушения. Работающая вентиляция удаляет огнетушащее вещество из помещения, не позволяя поддерживать требуемую концентрацию. Автоматика установки должна подавать сигнал на отключение вентиляции до начала выпуска огнетушащего вещества. Время закрытия клапанов не должно превышать времени задержки пуска.