Какой газ выбрать для системы газового пожаротушения?

Выбор газового огнетушащего вещества (ГОВ) — решение, которое определяет эффективность, безопасность и экономичность всей системы противопожарной защиты. Современный рынок предлагает широкий спектр ГОВ: от традиционного углекислого газа до инновационного Новек 1230. Правильный выбор требует анализа множества факторов: типа защищаемого объекта, требований безопасности персонала, экологических ограничений и бюджета проекта.

Основные типы газовых огнетушащих веществ

Все ГОВ, применяемые в России, классифицируются на две основные группы согласно ГОСТ Р 50969-96: сжиженные и сжатые газы. Сжиженные газы хранятся под давлением в жидкой фазе и переходят в газообразное состояние при выпуске. Сжатые газы содержатся в баллонах под высоким давлением в газообразной форме.

К сжиженным газам относятся углекислый газ, хладоны (включая хладон-23 и хладон-13B1), а также современные фторкетоны типа Новек 1230. Сжатые газы представлены инертными веществами: азотом, аргоном и их смесями (инерген, аргонит).

Принципиальная разница между группами заключается в механизме тушения. Сжиженные газы действуют преимущественно за счет химического ингибирования реакции горения, а сжатые — путем физического снижения концентрации кислорода в защищаемом объеме.

Сравнение основных характеристик ГОВ

Какой газ лучше для серверных помещений?

Для защиты серверных комнат приоритетными становятся скорость подачи, отсутствие остатков после тушения и минимальное воздействие на электронное оборудование. Новек 1230 признается оптимальным решением благодаря низкой огнетушащей концентрации (4,2%) и высокому коэффициенту безопасности.

Преимущество Новек 1230 заключается в том, что при номинальной концентрации 4,2% предельно допустимая концентрация для человека составляет 10%. Это обеспечивает коэффициент безопасности 2,38 — самый высокий среди всех ГОВ. Для сравнения: у хладона-23 этот показатель составляет 1,3, у углекислого газа — менее 1,0.

Хладон-23 остается популярным выбором для российского рынка благодаря отработанной технологии и более доступной стоимости. Однако его применение ограничено экологическими соображениями — потенциал глобального потепления составляет 14800 единиц CO₂-эквивалента.

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: "Для новых серверных помещений рекомендую Новек 1230. Несмотря на более высокую стоимость газа, система окупается за счет меньших требований к герметизации и возможности работы при пониженных концентрациях."

Углекислый газ: когда экономичность важнее комфорта

Углекислый газ остается самым экономичным решением для защиты неохраняемых технологических помещений. Его огнетушащая концентрация 34-37% исключает присутствие людей во время тушения, но обеспечивает надежное подавление пожара при минимальных затратах.

Ключевые преимущества CO₂: нулевой потенциал разрушения озонового слоя, отсутствие химических остатков, возможность многократного использования без перезарядки системы. Недостатки включают высокую огнетушащую концентрацию и необходимость мощной вентиляции для удаления газа после тушения.

Углекислый газ эффективен для тушения пожаров класса B (горючие жидкости) и электрооборудования. Для твердых материалов класса A его эффективность снижается из-за возможности повторного воспламенения после снижения концентрации.

Инертные газы: максимальная экологическая безопасность

Инерген представляет собой смесь азота (52%), аргона (40%) и углекислого газа (8%). Эта композиция разработана для обеспечения физиологической совместимости с человеком при огнетушащих концентрациях.

Углекислый газ в составе инергена выполняет dual-функцию: участвует в тушении и стимулирует дыхательный центр человека, компенсируя недостаток кислорода. При концентрации инергена 40% содержание кислорода снижается до 12,5%, что еще позволяет сознательные действия человека в течение 2-3 минут.

Недостатки инертных газов: высокое рабочее давление (150-200 атм), большие объемы хранения, сложность транспортировки. Инерген требует в 2,5-3 раза больше баллонов по сравнению с хладонами для защиты того же объема.

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: "Инертные газы оптимальны для объектов культурного наследия, архивов, библиотек — там, где абсолютно недопустимы любые химические воздействия на защищаемые материалы."

Эволюция газов: от хладонов к фторкетонам

История развития ГОВ демонстрирует постоянный поиск компромисса между эффективностью, безопасностью и экологичностью. В 1990-х годах доминировал хладон-1301 (трифторбромметан) с огнетушащей концентрацией всего 5%. Монреальский протокол 1987 года запретил его производство из-за разрушения озонового слоя.

Хладон-23, заменивший хладон-1301, решил проблему озоноразрушения, но создал новую — высокий потенциал глобального потепления. Киотский протокол стимулировал поиск альтернативных решений, что привело к разработке фторкетонов.

Альтернативные подходы включали водяной туман высокого давления и аэрозольные системы. Водяной туман не получил широкого распространения из-за сложности поддержания требуемого размера капель и проблем с электрооборудованием. Аэрозольные системы ограничены токсичностью продуктов горения генерирующего состава.

Современные фторкетоны, представленные Новек 1230, решают большинство проблем предшественников: время жизни в атмосфере всего 5 дней против 222 лет у хладона-23, нулевой потенциал разрушения озона, низкая огнетушащая концентрация.

Что учитывать при выборе газа для конкретного объекта?

Тип защищаемого оборудования определяет требования к чистоте газа и отсутствию коррозионного воздействия. Электронное оборудование требует диэлектрических газов без остатков. Механическое оборудование допускает применение углекислого газа с последующей очисткой.

Объем защищаемого помещения влияет на экономическую целесообразность различных ГОВ. Для небольших помещений до 100 м³ разница в стоимости газа незначительна по сравнению с оборудованием. Для больших объемов свыше 1000 м³ стоимость ГОВ становится определяющим фактором.

Требования герметичности помещения различаются для разных газов. Инертные газы требуют максимальной герметичности из-за высокой огнетушащей концентрации. Новек 1230 менее критичен к утечкам благодаря низкой рабочей концентрации.

Критерии выбора ГОВ для различных объектов

Экономические аспекты выбора ГОВ

Стоимость жизненного цикла системы включает капитальные затраты, эксплуатационные расходы и стоимость восстановления после срабатывания. Углекислый газ имеет минимальную стоимость вещества, но требует более мощного оборудования из-за высокого рабочего давления.

Хладон-23 занимает промежуточное положение по стоимости газа, но обеспечивает компактность системы и простоту обслуживания. Новек 1230 имеет максимальную стоимость вещества, но минимальные требования к количеству и герметизации.

Инертные газы характеризуются низкой стоимостью вещества, но высокими затратами на оборудование из-за необходимости работы с высокими давлениями. Система на инергене требует в 2-3 раза больше баллонов и более мощных трубопроводов.

Выбирая углекислый газ ради минимальной стоимости вещества, мы неизбежно жертвуем возможностью присутствия людей в защищаемом помещении. Основной компромисс хладона-23 заключается в том, что ради проверенной технологии приходится мириться с экологическими ограничениями.

Технические особенности применения различных ГОВ

Время подачи ГОВ критично для эффективности тушения. Сжиженные газы обеспечивают подачу за 8-10 секунд благодаря высокой плотности хранения. Сжатые газы требуют 10-20 секунд из-за необходимости транспортировки больших объемов.

Температура газа при истечении различается кардинально: хладоны охлаждаются до -40...-70°C, что требует специального исполнения трубопроводов. Инертные газы практически не изменяют температуру, что упрощает конструкцию системы.

Равномерность распределения в помещении зависит от плотности газа. Углекислый газ (плотность 1,98 кг/м³) стремится к полу, что эффективно для тушения разлитых жидкостей. Инертные газы (1,2-1,4 кг/м³) распределяются более равномерно.

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: "При проектировании систем на CO₂ учитывайте его стремление к полу. Насадки устанавливайте с учетом стратификации газа, особенно в высоких помещениях."

Нормативные требования к различным ГОВ

СП 485.1311500.2020 устанавливает различные требования к применению ГОВ в зависимости от их свойств. Для углекислого газа обязательна блокировка доступа людей и усиленная вентиляция. Хладоны требуют контроля продуктов термического разложения при температуре выше 500°C.

Время задержки пуска различается: для помещений с людьми и сжиженными газами — 30 секунд, для инертных газов допускается сокращение до 10 секунд благодаря меньшей токсичности. Углекислый газ требует полной эвакуации до подачи.

Требования к вентиляции после тушения зависят от токсичности и плотности газа. CO₂ требует мощной вентиляции из нижней зоны, хладоны — общеобменной, инертные газы удаляются естественной вентиляцией.

Перспективные разработки в области ГОВ

Развитие технологий газового пожаротушения направлено на создание ГОВ с нулевым экологическим воздействием и улучшенными характеристиками безопасности. Исследуются гидрофторолефины (ГФО) с временем жизни в атмосфере менее 30 дней.

Нанотехнологии открывают возможности создания каталитических добавок, снижающих огнетушащую концентрацию традиционных газов. Разрабатываются системы адаптивного тушения с переменной концентрацией ГОВ в зависимости от стадии пожара.

Цифровые технологии позволяют оптимизировать расход газа через интеллектуальное управление подачей. Системы машинного обучения анализируют параметры пожара и корректируют концентрацию ГОВ в режиме реального времени.

Малоизвестные факты о газовых огнетушащих веществах

Эффективность газового тушения зависит не только от концентрации, но и от скорости смешивания с воздухом. Турбулентность, создаваемая при подаче газа, может увеличить эффективность тушения на 15-20% даже при пониженных концентрациях.

Некоторые хладоны способны образовывать устойчивые соединения с продуктами горения, что снижает эффективность повторного использования газа. Новек 1230 после тушения полностью испаряется, не оставляя химических соединений.

Инертные газы могут создавать статическое электричество при быстрой подаче через металлические трубопроводы. Это требует обязательного заземления всех элементов системы и контроля скорости истечения.

Углекислый газ при концентрации выше 40% способен вызывать наркотическое воздействие на человека в течение первых секунд воздействия, что парадоксально может облегчить эвакуацию за счет снижения паники.

Современные системы на Новек 1230 могут работать в режиме локального тушения с концентрацией до 2,5%, что позволяет подавлять очаг возгорания без полной герметизации помещения.

FAQ

Можно ли смешивать разные типы ГОВ в одной системе?
Смешивание ГОВ не допускается из-за непредсказуемости химических реакций и изменения огнетушащих свойств. Каждая система должна работать с одним типом газа.

Какой газ лучше для помещений с постоянным присутствием людей?
Для помещений с людьми оптимален Новек 1230 благодаря высокому коэффициенту безопасности (2,38) и низкой огнетушащей концентрации. Альтернатива — инерген с обязательной быстрой эвакуацией.

Влияет ли высота помещения на выбор ГОВ?
Да, в высоких помещениях свыше 6 метров проявляется стратификация газов по плотности. CO₂ концентрируется внизу, легкие газы поднимаются вверх, что требует корректировки расчета системы.

Можно ли использовать один тип газа для всех помещений здания?
Технически возможно, но не всегда целесообразно. Оптимальный подход — выбор ГОВ для каждого типа помещений с возможностью централизованного хранения одного типа газа.

Как часто нужно менять газ в системе?
Сжиженные газы не требуют замены при отсутствии утечек. Сжатые газы проверяются ежемесячно по показаниям манометров. Полная перезарядка — раз в 5 лет независимо от типа ГОВ.

Какой газ наиболее безопасен для окружающей среды?
Наиболее экологичны инертные газы (азот, аргон) и CO₂ с нулевым потенциалом разрушения озона. Новек 1230 имеет минимальное воздействие среди синтетических газов (время жизни 5 дней).