Реальные случаи: когда газовая система пожаротушения спасла оборудование на миллионы

В тот же период Государственный Эрмитаж продолжал безупречно защищать около 3 миллионов произведений искусства с помощью семи установок газового пожаротушения разных типов и поколений. Разница между этими двумя историями — грамотно спроектированная система автоматической защиты.

Эта статья основана на верифицированных технических данных и реальном опыте эксплуатации систем газового пожаротушения. Мы рассмотрим единственный в русскоязычных источниках детально задокументированный случай применения газовых установок — защиту Государственного Эрмитажа, проанализируем эволюцию технологий от 1984 года до современности и дадим технически обоснованные рекомендации по выбору оборудования.

От хладагентов к экологичным решениям: эволюция за 200 лет

История газового пожаротушения началась в 1823 году, когда Майкл Фарадей получил сжиженный диоксид углерода. К концу XIX века СО₂ уже применяли для тушения пожаров в Европе и США, преимущественно на морских судах и промышленных объектах. В 1939 году в СССР была введена в эксплуатацию первая автоматическая установка газового пожаротушения для защиты турбогенератора ТЭЦ.

Настоящий прорыв случился в 1954 году, когда компания DuPont совместно с армией США разработала галон 1301 (CF₃Br). Бромсодержащие хладоны 1950-1960-х годов обладали уникальным сочетанием свойств: высокая эффективность тушения за счет химического ингибирования горения, время подачи менее 10 секунд, компактное хранение под давлением. Галон 1301 стал стандартом для защиты дата-центров, военных объектов, авиации и морских судов. В СССР параллельно применяли отечественные аналоги — хладоны 13В1 и 114В2.

Почему отказались от галонов и что их заменило

Эра галонов завершилась после обнаружения антарктической озоновой дыры в 1985 году. Исследования показали, что бромсодержащие хладоны разрушают озоновый слой с коэффициентом ODP 12.0 — в десять раз активнее, чем фреоны-хладагенты. Монреальский протокол 1987 года и Копенгагенская поправка 1992 года привели к полному запрету производства галонов с 1994 года. Россия прекратила выпуск хладона 114В2 в 2000 году.

Переход на озонобезопасные агенты потребовал решения нескольких противоречивых задач одновременно: сохранить высокую эффективность тушения, обеспечить безопасность для персонала, минимизировать воздействие на климат (парниковый эффект, GWP) и разработать технологию, доступную для массового производства. Результатом стало появление трех основных направлений: синтетические хладоны нового поколения (FM-200, HFC-23, Novec 1230), инертные газовые смеси (Инерген, Аргонит) и дальнейшее применение диоксида углерода для необслуживаемых помещений.

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: "При анализе старых объектов регулярно встречаю установки на галоне 13В1, введенные в эксплуатацию в 1980-х. Главная проблема — истекающий срок переосвидетельствования баллонов и невозможность дозаправки из-за запрета производства. Планируйте модернизацию заранее, переход на современные агенты требует не только замены оборудования, но и перерасчета объемов помещений согласно СП 485.1311500.2020."

Технологии, которые не прижились

Параллельно с галонами развивались альтернативные направления, которые в итоге не получили широкого применения.

Бромистые составы

Типа "3,5", "7", "БМ" активно использовались с 1910-х годов, но уже в 1919 году произошли первые задокументированные смертельные случаи отравления на подводной лодке в США. Чрезвычайно высокая токсичность привела к полному отказу от этих решений.

Азотно-хладоновые смеси

В 1970-е годы ВНИИПО в СССР экспериментировал с азотно-хладоновыми и углекислотно-хладоновыми смесями, а также с жидким азотом:

• Криогенные системы на жидком азоте требовали поддержания температуры −196°C
• Создавали опасность обморожения персонала
• Оказались экономически нецелесообразными
• Газовые смеси страдали от нестабильности состава и сложности приготовления

Появление озонобезопасных хладонов решило задачу проще и эффективнее.

Элегаз (SF₆)

Показал высокую эффективность тушения, но его парниковый потенциал GWP 23900 сделал применение ограниченным из-за экологических соображений. Кигалийская поправка 2016 года к Монреальскому протоколу установила цель по сокращению использования высоких GWP до 15% от базового уровня к 2036 году, что стимулирует дальнейший переход на более экологичные решения.

Государственный Эрмитаж: семь поколений газовых установок

Государственный Эрмитаж представляет собой уникальный технический музей систем газового пожаротушения под открытым небом. На объекте одновременно эксплуатируются семь установок разных типов и поколений, внедренных с 1984 по 2022 год. Этот опыт демонстрирует практическую эволюцию технологий и позволяет оценить реальные преимущества и недостатки каждого решения.

Установка 1984 года: начало эры автоматической защиты

Первая установка была введена в эксплуатацию в Эрмитажном театре в 1984 году на базе хладона 13B1 (бромтрифторметана). Система защищает 7 помещений хранения общей площадью 333 м², использует 11 баллонов объемом от 40 до 168 литров. Концентрация тушащего вещества составляет от 5 до 7% объема помещения, механизм действия — химическое ингибирование цепной реакции горения.

Несмотря на то что производство хладона 13B1 запрещено с 1994 года из-за высокого озоноразрушающего потенциала, установка продолжает эксплуатироваться при условии регулярного технического обслуживания. Основная проблема — необходимость решения вопроса переосвидетельствования баллонов, срок которого истекает согласно требованиям технического регулирования.

Как решали проблему масштабной защиты в 1990 году

Для фондохранилища в 1990 году была спроектирована более сложная централизованная система на том же хладоне 13B1:

• Установка защищает 38 помещений (68% площади первой очереди хранилища)
• Техническая особенность: применение распределительных устройств, направляющих агент в конкретное помещение при срабатывании пожарной сигнализации
• В качестве газа-вытеснителя используется азот под давлением

Централизованная архитектура оказалась экономически выгодной для большого количества защищаемых зон, но создала зависимость от одного типа агента. Сейчас объект сталкивается с той же проблемой переосвидетельствования, что и театральная установка, но масштаб задачи значительно больше.

Реставрационно-хранительский центр: переход на инертные газы

Для РХЦ "Старая деревня" в 1990-е годы был выбран принципиально иной подход — система на основе инертной газовой смеси Инерген. Состав агента: азот 52%, аргон 40%, диоксид углерода 8%. Установка защищает 98 помещений, использует 164 баллона по 80 литров каждый при давлении от 250 до 300 бар. Концентрация тушащего вещества 50% объема с повышающим коэффициентом обеспечивает надежное подавление горения за счет физического вытеснения кислорода.

Преимущества решения: полная безопасность для человека при кратковременном воздействии, отсутствие необходимости ежегодного взвешивания баллонов, нулевой озоноразрушающий и парниковый потенциал. Недостатки проявились в эксплуатации: большое количество баллонов усложняет размещение и обслуживание, высокое давление требует установки клапанов сброса избыточного давления, при строительстве не были предусмотрены компенсаторы структурной избыточной деформации помещений.

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: "Инерген показывает лучшую экологическую характеристику, но требует тщательного расчета несущих конструкций помещения. Избыточное давление около 0,4 бара при разряде создает значительную нагрузку на стены и перекрытия. Согласно ПБ 03-576-03, применение регистрируемых сосудов под давлением в жилых и общественных зданиях ограничено — учитывайте этот фактор на этапе проектирования."

Большой Эрмитаж: эксперименты с озонобезопасными хладонами

Для четырех помещений хранения в Большом Эрмитаже применен хладон-23 (трифторметан, CHF₃):

Особенности агента:

• Возможность транспортировки по трубопроводам на расстояние до 100 метров
• Включая 20 метров вертикального подъема
• Время подачи: не более 10 секунд от момента срабатывания пускового устройства

Характеристики безопасности:

• Наивысший показатель безопасности среди синтетических агентов
• Концентрация NOAEL (уровень, при котором не наблюдается неблагоприятного воздействия): 30%
• Остаточное содержание кислорода после разряда: ~18%
• Позволяет теоретически находиться в помещении кратковременно
• Важно: Нормативные документы требуют обязательной эвакуации персонала перед пуском любой газовой установки
• Удаление агента после тушения осуществляется штатной системой вентиляции

Критический недостаток: парниковый потенциал GWP 14800, худший показатель среди всех современных агентов. Это делает вероятными будущие ограничения на применение в рамках международных экологических соглашений.

Главный штаб: модульная архитектура

При реконструкции Главного штаба с 2006 по 2014 год для пяти технических помещений были выбраны модульные установки на хладоне-227ea (гептафторпропане, C₃HF₇):

• Концентрация тушащего вещества: 7,2%
• Время выпуска: 10-15 секунд
• Обеспечивает быстрое подавление пожара
• Модули размещены непосредственно в защищаемых помещениях
• Исключена необходимость прокладки протяженных трубопроводов

Модульная архитектура показала высокую гибкость при реконструкции исторических зданий, где прокладка централизованных трубопроводов затруднена архитектурными ограничениями. Резервирование обеспечивается наличием на объекте заряженных резервных модулей, готовых к оперативной замене.

Современные решения 2022 года

Инженерно-лабораторный корпус РХЦ (2022):

• Централизованная система на хладоне-227ea
• Задержка пуска: 30 секунд для обеспечения гарантированной эвакуации персонала
• Выбор централизованной архитектуры обусловлен экономическими соображениями при защите нескольких смежных помещений

Малый Эрмитаж (2022):

• Помещение площадью 20 м²
• Применен агент нового поколения Novec 1230 (фторкетон ФК-5-1-12)
• Концентрация тушащего вещества: 4,5-6%
• Механизм действия: комбинация теплоотвода и химического ингибирования
• Время тушения: не более 10 секунд

Novec 1230 — вершина эволюции синтетических агентов:

• Парниковый потенциал: менее 1 (сопоставимо с СО₂)
• Период существования в атмосфере: 5 дней
• Температурный диапазон применения: от −40 до +80°C
• Диэлектрические свойства позволяют применять для электрооборудования под напряжением

Основной недостаток: более высокая стоимость по сравнению с хладоном-227ea и прекращение производства компанией 3M в 2025 году, хотя доступны аналоги других производителей (Fike SF 1230, Kidde Fluoro-K).

Какие уроки дает практика Эрмитажа

Опыт эксплуатации семи установок разных поколений демонстрирует несколько ключевых принципов:

1. Сосуществование разных типов: Системы разных типов могут успешно сосуществовать на одном объекте — выбор определяется конкретными характеристиками защищаемого помещения

2. Проблемы устаревших систем: Старые установки на запрещенных агентах создают долгосрочные проблемы с переосвидетельствованием и обслуживанием — необходимо планировать модернизацию заранее

3. Выбор архитектуры:

   • Модульные системы оптимальны для небольших распределенных помещений и реконструкции исторических зданий
   • Централизованные показывают экономическую эффективность при защите крупных комплексов смежных помещений

4. Недостатки старых установок: Отсутствие современных контрольно-сигнальных и измерительных устройств на объектах 1980-1990-х годов затрудняет диагностику и мониторинг состояния системы

Технический анализ: как выбрать оптимальное решение

Современный рынок предлагает несколько типов газовых огнетушащих веществ с принципиально разными характеристиками. Понимание технических компромиссов каждого решения критически важно для обоснованного выбора.

Сравнение основных параметров агентов

Диоксид углерода: эффективность против безопасности

СО₂ остается наиболее экономичным решением с точки зрения начальных инвестиций и высокой эффективностью тушения. Парниковый потенциал GWP равен 1 делает его экологически нейтральным. Однако безопасность персонала представляет критическую проблему.

Статистика происшествий: Согласно данным Агентства по охране окружающей среды США, за период с 1975 по 2000 год зафиксировано 72 смертельных случая и 145 травм, связанных с системами на СО₂.

Опасность для человека:

• При концентрации тушения 34-40% объема помещения содержание кислорода падает до уровня, несовместимого с жизнью
• Концентрация 17% вызывает потерю сознания, конвульсии и смерть в течение одной минуты

Российские нормативы:

• Устанавливают коэффициент безопасности 1.7
• Запрещают применение СО₂ в помещениях с постоянным пребыванием людей

Обязательные требования:

• Предварительная световая и звуковая сигнализация за 20-60 секунд до разряда
• Одоризатор для придания характерного запаха
• Запрет на вход без средств индивидуальной защиты органов дыхания
• Принудительная вентиляция после тушения

Применение ограничено:

• Генераторные, трансформаторные подстанции без постоянного персонала
• Морские машинные отделения
• Отдельные промышленные объекты

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: "СП 485.1311500.2020 содержит детальную методику расчета необходимого количества агента и времени удержания концентрации. Критический параметр — герметичность помещения. При негерметичности требуется запас огнетушащего вещества или переход на более эффективный агент. Расчет определяется проектом для каждого конкретного объекта, универсальных решений не существует."

Синтетические хладоны: компромисс между свойствами

Хладон-227ea (FM-200)

Представляет собой сбалансированное решение для коммерческих объектов:

Преимущества:

• Концентрация NOAEL 10.5% при концентрации тушения 7.2% обеспечивает запас безопасности
• Время тушения: не более 10 секунд
• Агент широко доступен на рынке
• Системы компактны

Недостатки:

• Парниковый потенциал GWP 3350 делает агент объектом регулирования по Кигалийской поправке
• При разложении в пламени образуется плавиковая кислота (HF)
• Требуется задержка 30-60 секунд для эвакуации персонала

Хладон-23 (HFC-23)

Преимущества:

• Наивысший показатель безопасности: NOAEL 30%
• Низкая температура кипения: −82°C
• Обеспечивает работоспособность в широком температурном диапазоне

Критический недостаток:

• Парниковый потенциал GWP 14800 (худший среди всех современных агентов)
• Вероятность будущих ограничений на применение
• Рискованный выбор для долгосрочных проектов

Novec 1230 (ФК-5-1-12)

Вершина современных разработок:

Преимущества:

• Парниковый потенциал менее 1 (лучший показатель среди синтетических агентов)
• Период существования в атмосфере: 5 дней
• NOAEL 10% обеспечивает безопасность
• Температурный диапазон: от −40 до +80°C (лучший среди всех агентов)
• Диэлектрик, не повреждает материалы

Недостатки:

• Более высокая стоимость
• Прекращение производства компанией 3M требует перехода на аналоги других производителей
• При больших пожарах возможно образование HF

Инертные газы: максимальная экологичность

Инерген (IG-541)

Состоит из природных газов — азота, аргона и диоксида углерода.

Преимущества:

• Нулевой озоноразрушающий и парниковый потенциал
• Концентрация NOAEL 43% делает агент абсолютно безопасным для человека при кратковременном воздействии
• Не требуется эвакуация персонала перед разрядом
• Агент не оставляет следов и не требует уборки

Недостатки в эксплуатации:

• Время тушения 60 секунд против 10 секунд у хладонов (может быть критичным для быстроразвивающихся пожаров)
• Высокое давление хранения 200-300 бар требует большого количества баллонов
• Избыточное давление около 0.4 бара при разряде создает нагрузку на конструкции помещения
• Согласно ПБ 03-576-03 применение регистрируемых сосудов под давлением в жилых и общественных зданиях запрещено

Модульные против централизованных: архитектурный выбор

Модульные установки оптимальны для:

• Небольших объектов
• Распределенных помещений
• Реконструкции зданий с архитектурными ограничениями

Централизованные системы показывают эффективность при:

• Защите большого числа смежных помещений
• Упрощенном обслуживании и централизованном мониторинге
• Но требуют тщательного проектирования трубопроводной сети

Актуальная нормативная база: что изменилось в 2020-2025

Основные документы

С 1 марта 2021 года в России действует новая нормативная база для систем противопожарной защиты:

СП 485.1311500.2020 "Установки пожаротушения автоматические"

• Заменил устаревший СП 5.13130.2009 в части автоматических установок пожаротушения
• Раздел 9 содержит детальные требования к газовым системам
• Включает методики расчета необходимого количества огнетушащего вещества и времени удержания концентрации

СП 484.1311500.2020 "Системы пожарной сигнализации"

• Изменение №1 от 27 марта 2025 года (вступило в силу 1 сентября 2025)
• Касается резервирования сигналов управления и размеров зон контроля пожарной сигнализации

СП 486.1311500.2020 "Перечень объектов, подлежащих защите"

• Изменение №1 от 16 мая 2025 года

Федеральный закон №123 от 22.07.2008 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности"

• Действует в редакции от 25.12.2023
• Статьи 61 и 112 устанавливают общие требования к автоматическим установкам пожаротушения и конкретно к газовым системам
• Важное изменение: федеральный закон №304 от 31.07.2025 вступает в силу 1 марта 2026 года

Действующие ГОСТы

ГОСТ Р 50969-96 "Установки газового пожаротушения автоматические"

• Остается действующим стандартом
• Изменение №1, утвержденное 29 января 2014 года (вступило в силу 1 сентября 2014 года)

ГОСТ Р 53281-2009 "Модули и батареи"

• Действует без изменений с даты введения 1 января 2010 года

Лицензирование

Лицензирование деятельности по монтажу, техническому обслуживанию и ремонту регулируется постановлением Правительства №1128 от 28.07.2020 (действует до 1 сентября 2026 года).

В 2025 году обязательно периодическое подтверждение для лицензий, выданных в: 2022, 2019, 2016, 2013, 2010, 2007 и 2004 годах.

Требования к персоналу:

• Высшее или среднее профессиональное образование по пожарной безопасности
• ИЛИ высшее образование по направлению "Техносферная безопасность"
• ИЛИ любое высшее образование при наличии стажа 5 лет и программы профессиональной переподготовки объемом не менее 252 часов

Заключение

Эволюция газового пожаротушения от озоноразрушающих галонов к современным экологичным решениям демонстрирует, как технологии решают противоречия между эффективностью, безопасностью и воздействием на окружающую среду. Опыт Государственного Эрмитажа показывает практическую возможность сосуществования систем разных поколений и важность выбора агента под конкретные условия объекта.

Приоритет современного проектирования — комбинация безопасности персонала и минимального экологического следа:

• Novec 1230 и Инерген представляют оптимальные решения для помещений с присутствием людей
• FM-200 остается компромиссом при ограниченном бюджете
• СО₂ применяется исключительно для необслуживаемых зон

Выбор между модульной и централизованной архитектурой определяется количеством защищаемых помещений и особенностями здания.

Критически важно:

• Опираться на актуальную нормативную базу СП 485.1311500.2020
• Привлекать квалифицированных проектировщиков для расчета параметров системы
• Универсальных решений в газовом пожаротушении не существует — каждый проект требует индивидуального технического обоснования

FAQ: Ответы на ключевые вопросы

Можно ли находиться в помещении при срабатывании газовой системы пожаротушения?

Нормативные документы требуют обязательной эвакуации персонала перед пуском любой газовой установки пожаротушения. Даже для агентов с высоким показателем безопасности NOAEL необходима предварительная световая и звуковая сигнализация с задержкой разряда для гарантированной эвакуации.

Какой газовый агент имеет лучшие экологические характеристики?

Инерген обладает нулевым озоноразрушающим (ODP 0) и парниковым (GWP 0) потенциалом как смесь природных газов. Novec 1230 среди синтетических агентов показывает лучший результат с GWP менее 1 и периодом существования в атмосфере 5 дней.

Сколько стоит система газового пожаротушения?

Стоимость определяется множеством факторов:

• Тип и количество огнетушащего вещества
• Объем защищаемых помещений
• Архитектура системы (модульная или централизованная)
• Требования к резервированию
• Сложность монтажа

Точный расчет возможен только после разработки проектной документации согласно СП 485.1311500.2020.

Как часто требуется техническое обслуживание газовых установок?

Периодичность технического обслуживания определяется проектной документацией и требованиями производителя оборудования.

Обязательные процедуры включают:

• Проверку исправности пусковых устройств
• Контроль давления в баллонах
• Тестирование системы обнаружения пожара
• Проверку герметичности трубопроводов
• Для хладонов требуется периодическое взвешивание баллонов

Почему галоны запрещены, если они эффективны?

Монреальский протокол 1987 года и Копенгагенская поправка 1992 года запретили производство галонов с 1994 года из-за озоноразрушающего потенциала ODP 12.0. Бром в составе галонов в 10 раз активнее разрушает озоновый слой по сравнению с хлорфторуглеродами. Современные озонобезопасные агенты решают задачу тушения без ущерба для атмосферы.

В чем принципиальная разница между модульными и централизованными системами?

Модульные системы:

• Размещают баллоны с агентом непосредственно в защищаемом помещении

Централизованные:

• Используют отдельную станцию пожаротушения с трубопроводной сетью

Модульные оптимальны для:

• Небольших распределенных объектов и реконструкции

Централизованные экономически выгодны при:

• Защите большого числа смежных помещений

Требуется ли специальная подготовка помещения для установки газовой системы?

Все типы газовых агентов требуют определенного уровня герметичности для удержания тушащей концентрации в течение расчетного времени (обычно 10-30 минут).

Необходимо учитывать:

• Прочность конструкций при использовании агентов, создающих избыточное давление (Инерген около 0.4 бара)
• Расчет параметров помещения выполняется проектировщиком согласно методикам СП 485.1311500.2020