КОМБИНИРОВАННЫЙ СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЛЮДЕЙ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОГНЕТУШАЩЕГО СОСТАВА И КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
COMBINED METHOD TO PROTECT PEOPLE AGAINST EXPOSURE TO FIRE-EXTINGUISHING COMPOSITION AND COMPLEX FOR ITS REALISATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к стационарному оборудованию противопожарной техники, а именно к оборудованию, обеспечивающему повышенную безопасность процесса пожаротушения, за счет предотвращения воздействия газового и порошкового огнетушащего состава на людей при несанкционированном запуске автоматических установок пожаротушения в помещение с людьми.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Согласно статьи 83 "Требования к системам автоматического пожаротушения и системам пожарной сигнализации" Технического регламента о требованиях пожарной безопасности №123-ФЗ, автоматические установки пожаротушения (АУП) должны быть обеспечены устройством для задержки подачи газовых и порошковых огнетушащих веществ (составов) на время, необходимое для эвакуации людей из помещения пожара.
Анализ показал, что для промышленных объектов с периодическим обслуживанием время, необходимое для эвакуации людей, существенно отличается при разных работах персонала в защищаемом помещении. Например, для аварийной эвакуации человека, выполняющего плановый (ежедневный) обход ангаров работающих (когда пожарная опасность повышена) газоперекачивающих агрегатов (ГПА) по известному пути обхода, потребуется менее 30 секунд. При этом аварийная эвакуация человека, выполняющего, например, нерегулярную ремонтную операцию по смене ламп освещения под верхним перекрытием большого ангара остановленного (когда пожарная опасность понижена) ГПА с мостового крана может занять несколько минут.
Однако увеличение до нескольких минут времени задержки подачи газовых и порошковых огнетушащих составов из-за длительного времени эвакуации людей из помещения ГПА при относительно редкой ремонтной операции, проводящейся на остановленном агрегате, негативно влияет на эффективность пожаротушения на работающем агрегате (низкая огнестойкость защищаемого оборудования требует минимальной задержки на подачу огнетушащего состава). Причем даже повышенная задержка не гарантирует своевременную эвакуацию персонала при ремонте (когда пути эвакуации могут быть непредсказуемо заблокированы используемыми для ремонта материалами и оборудованием). Одновременно требуется учитывать, что необходимость провести быструю аварийную эвакуацию по неподготовленной трассе может спровоцировать производственную травму (в стрессовой ситуации человек может споткнуться, или, работая в стесненных условиях, сильно удариться).
При этом нельзя полностью отключить АУП при выполнении ремонтных работ в защищаемом помещении (когда существует вероятность пожара, например, при проведении сварочных работ) т.к. АУП одновременно обеспечивает выполнение функции пожарной сигнализации (согласно п.4.2 свода правил СП 5.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования). Кроме того, нормативными документами в области пожарной безопасности предусмотрена возможность местного (ручного) пуска газового и порошкового огнетушащего состава без задержки (см. п.8.2.2 свода правил СП 5.13130.2009), что несет дополнительные риски (например, на ГПА модули газового пожаротушения с устройствами местного пуска не имеют ограждения с запорным устройством, исключающим несанкционированный доступ к ним при ремонте агрегата).
Очевидным техническим решением представляется механическая блокировка (запорным клапаном) подачи газовых и порошковых огнетушащих составов в помещение, если прогнозируемое время эвакуации людей превышает максимальное время задержки (выбранное с учетом огнестойкости защищаемого оборудования) или существует вероятность местного (ручного) пуска без задержки.
2
Например, требования одного из основных "западных" стандартов проектирования углекислотной системы пожаротушения, которым является NFPA 12 «Standard on Carbon Dioxide Extinguishing Systems» (Стандарт 12 Национальной Ассоциации противопожарной защиты - Стандарт на углекислотные системы пожаротушения) предусматривают наличие защитного отключения с помощью "блокирующих клапанов CO'' (т.к. в качестве основного приоритета рассматривается безопасность людей, а не защита имущества).
2
Указанный стандарт предусматривает, что каждая труба, подающая опасный для человека диоксид углерода CO в помещение, должна быть оснащена специальным запорным клапаном (с датчиком положения). При нормальной эксплуатации данные клапаны должны быть заблокированы в открытом состоянии (противопожарная система готова к работе). Во время технического обслуживания, когда персонал входит в защищаемое помещение, клапаны должны быть заблокированы в закрытом состоянии с целью исключения риска для людей в случае несанкционированного пуска. Когда клапаны находятся в закрытом состоянии, автоматический, дистанционный и ручной пуск блокируется, включается предупредительная сигнализация на пульте оператора. При наличии в помещении людей тушение пожара в начальной стадии выполняется персоналом с использованием первичных средств пожаротушения.
Дополнительный анализ подтверждает, что "программные" способы блокировки и задержки пожаротушения (например, программная блокировка пуска при открытых дверях или перевод программы пожарного контроллера в режим "автоматический пуск отключен" с увеличенным временем задержки подачи огнетушащих составов при дистанционном пуске) не дают такой надежной гарантии безопасности персонала, как простая механическая блокировка запорным клапаном.
Недостатком описываемого стандартом NFPA 12 способа защиты людей от воздействия огнетушащего состава является то, что блокируемый запорным клапаном запас огнетушащего состава в автоматической установке пожаротушения становится недоступным для использования при борьбе с начальной стадией пожара находящимися в защищаемом помещении людьми.
Необходимо учитывать, что даже при заблокированной объемной АУП (из-за невозможности оперативной эвакуации всех людей до окончания временной задержки на выпуск огнетушащего состава), находящиеся в помещении люди должны иметь возможность оперативно осуществить локальное тушение начальной стадии пожара, применив первичные средства пожаротушения. Первичные средства пожаротушения - это переносные или передвижные средства пожаротушения, используемые для борьбы с пожаром в начальной стадии его развития. В соответствии со статьей 43 "Классификация и область применения первичных средств пожаротушения" Технического регламента "о требованиях пожарной безопасности" №123-ФЗ: первичные средства пожаротушения предназначены для использования работниками организаций, личным составом подразделений пожарной охраны и иными лицами в целях борьбы с пожарами и подразделяются на следующие типы:
1) переносные и передвижные огнетушители;
2) пожарные краны и средства обеспечения их использования;
3) пожарный инвентарь;
4) покрывала для изоляции очага возгорания.
Задача, стоявшая перед разработчиками настоящего изобретения, заключалась в предотвращении воздействия газового и порошкового огнетушащего состава на людей при несанкционированном запуске автоматических установок пожаротушения в помещение с людьми в случае, если время эвакуации может превысить запрограммированное время задержки выпуска огнетушащего состава АУП или существует вероятность местного пуска без задержки, с одновременным предоставлением персоналу возможности использования запаса огнетушащего состава в заблокированной автоматической установке пожаротушения для ручного тушения пожара в начальной стадии.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Указанная задача решается за счет ручного переключения разрешенного направления подачи огнетушащего составов со стационарных трубопроводов с насадками для автоматического и дистанционного тушения в защищаемом помещении в переносные гибкие шланги для ручного пожаротушения в защищаемом помещении.
Техническим результатом настоящего изобретения является предотвращение воздействия газового и порошкового огнетушащего состава на людей в защищаемом помещении в случае, если время эвакуации может превысить запрограммированное время задержки выпуска огнетушащего состава АУП или существует вероятность местного пуска без задержки, с одновременным предоставлением персоналу возможности использования запаса огнетушащего состава в заблокированной автоматической установке пожаротушения для ручного пожаротушения.
Задается комбинированный способ защиты людей в помещении от воздействия огнетушащего состава при несанкционированном запуске газовых или порошковых автоматических установок пожаротушения со стационарными трубопроводами с насадками для подачи огнетушащего состава и запорными устройствами с датчиками положения на стационарных трубопроводах для перекрытия подачи огнетушащего состава в помещение, заключающейся в том, что перед заходом людей в помещение переводят пожарную автоматику автоматических установок пожаротушения из автоматического режима работы в режим дистанционного управления пуском в помещение огнетушащего состава с запрограммированным временем задержки срабатывания, отсчитываемым после получения пожарной автоматикой команды оператора на дистанционный пуск, вручную перекрывают запорное устройство с датчиком положения, если время эвакуации людей может превысить запрограммированное время задержки выпуска огнетушащего состава в дистанционном режиме или существует вероятность местного пуска без задержки, отличающийся тем что, дополнительно вручную переключают подачу огнетушащего состава от перекрытых стационарных трубопроводов в переносные гибкие шланги, снабженные запорно-пусковыми устройствами, запускающими устройствами и насадками для тушения локального очага пожара оператором с ручной доставкой огнетушащего состава к очагам возгорания в защищаемом помещении.
Противопожарный комплекс с функцией зашиты людей в помещении от воздействия огнетушащего состава при несанкционированном запуске газовых и порошковых автоматических установок пожаротушения, включающий автоматические установки пожаротушения со стационарными трубопроводами с насадками для автоматического и дистанционного тушения в защищаемом помещении и запорные устройства с датчиками положения для ручного перекрытия стационарных трубопроводов подачи огнетушащего состава в помещение с людьми, если время эвакуации людей может превысить запрограммированное время задержки выпуска огнетушащего состава в дистанционном режиме или существует вероятность местного пуска без задержки, отличающийся тем, что запорное устройство комплекса выполнено в виде запорно-переключающего устройства, с возможностью изменения направления подачи огнетушащего состава, при этом комплекс дополнительно содержит переносные гибкие шланги с возможностью локального тушения очага пожара оператором за счет выпуска огнетушащего состава, связанные, через запорно-переключающие устройства с автоматическими установками пожаротушения, с возможностью направления подачи огнетушащего состава запорно-переключающими устройствами в переносные гибкие шланги в защищаемом помещении, при этом гибкие шланги снабжены запорно-пусковыми устройствами, запускающими устройствами и насадками.
Однако, если время эвакуации персонала, выполняющего запланированные работы, не превышает запрограммированное время задержки выпуска огнетушащего состава АУП и отсутствует вероятность местного пуска без задержки, персонал может заходить в помещение, предварительно переведя АУП из режима автоматического пуска огнетушащего состава в режим дистанционного пуска (когда задержка на пуск максимальна), не перекрывая запорное устройство АУП.
Комбинированное использование программного увеличения задержки (переводом АУП в режим запрета автоматического пуска) при кратковременном посещении защищаемого АУП помещения и механической блокировки АУП (запорно-переключающими устройствами, изменяющими направление подачи огнетушащего состава в гибкие шланги для ручного пожаротушения) при проведении длительных ремонтных работ в помещении позволяет персоналу эффективно управлять риском воздействия на людей опасных факторов процесса пожаротушения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - блок-схема комбинированного способа защиты людей от воздействия огнетушащего состава;
Фиг.2 - блок-схема противопожарного комплекса с функцией защиты людей от воздействия огнетушащего состава.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фиг.1 представлена в виде блок-схемы последовательность действий для реализации комбинированного способа защиты людей от воздействия газового и порошкового огнетушащего состава, где:
1 этап - перед заходом в помещение, защищенное АУП, персонал переводит АУП из исходного режима "автоматический пуск" в режим "автоматический пуск отключен" ("дистанционный пуск"). Дополнительно персонал проводит оценку максимального времени эвакуации людей из помещения при планируемых работах, сравнивая его с запрограммированным временем задержки дистанционного выпуска огнетушащего состава АУП в режиме "автоматический пуск отключен";
2 этап - в случае если время эвакуации персонала, выполняющего запланированные работы, не превышает запрограммированное время задержки выпуска огнетушащего состава АУП и отсутствует вероятность местного пуска без задержки, персонал заходит в помещение. При обнаружении пожара персонал покидает помещение и производит дистанционный пуск АУП;
3 этап - в случае если время эвакуации персонала, выполняющего запланированные работы, может превысить запрограммированное время задержки выпуска огнетушащего состава АУП или существует вероятность местного запуска без задержки, тогда персонал, перед тем как войти в помещение, дополнительно задействует запорно-переключающие устройства с датчиками положения, которые меняют исходное направление подачи огнетушащего состава:
перекрывается подача в стационарные трубопроводы с насадками для автоматического и дистанционного тушения в защищаемом помещении;
открывается подача в переносные гибкие шланги в защищаемом помещении, снабженные запорно-пусковыми устройствами, запускающими устройствами и насадками для тушения очага пожара оператором за счет выпуска огнетушащего состава, с ручным способом доставки к очагу пожара, приведения в действие и управления струей огнетушащего состава.
4 этап - после завершения работ персонал покидает помещение и возвращает АУП в исходное положение:
разблокирует (вернув запорно-переключающие устройства в исходное положение) ранее заблокированные стационарные трубопроводы АУП;
переводит пожарную автоматику из режима "автоматический пуск отключен" ("дистанционный пуск") в исходный режим "автоматический пуск".
На Фиг.2 представлен предпочтительный вариант блок-схемы противопожарного комплекса с функцией защиты людей от воздействия огнетушащего состава, где:
5 - сосуды для огнетушащего состава (вещества) с запорно-пусковыми устройствами;
6 - стационарные трубопроводы;
7 - запорно-переключающие устройства с датчиками положения;
8 - стационарные трубопроводы с насадками;
9 - переносные гибкие шланги, где каждый снабжен запорно-пусковым устройством, запускающим устройством и насадком;
10 - пульт приемно-контрольный и управления пожарный;
11 - пожарные извещатели;
12 - устройства дистанционного пуска;
13 - устройство отключения автоматического пуска;
14 - панель управления пульта приемно-контрольного и управления пожарного;
15 - система оповещения персонала.
Заявляемое изобретение осуществляет комбинированный способ защиты людей от воздействия огнетушащего состава, который обеспечивается последовательностью действий, приведенной в блок схеме (см. Фиг.1).
Предпочтительный вариант изобретения предусматривает использование АУП с функцией защиты людей от воздействия огнетушащего состава (см. Фиг.2) реализующий автоматический, дистанционный и ручной режимы работы противопожарного комплекса:
1. Автоматический режим работы комплекса используется при отсутствии людей в защищаемом помещении:
1) В автоматическом режиме запорно-переключающее устройство 7 должно находиться в основном положении "ПУСК АУП РАЗРЕШЕН", когда открыта подача огнетушащего состава в стационарные трубопроводы с насадками 8 для автоматического и дистанционного тушения в защищаемом помещении. Положение запорно-переключающего устройства 7 контролирует пульт 10 (автоматический и дистанционный выпуск огнетушащего состава разрешается пультом 10 только в основном положении запорно-переключающего устройства 7).
2) При формировании извещения о пожаре пожарными извещателями 11 пульт 10 без задержки формирует команды на аварийный останов технологического оборудования. Проконтролировав положение запорно-переключающего устройства 7 пульт 10, после минимальной технологической задержки (в том числе на останов вентиляции и закрытие заслонок в защищаемом помещении), выдает команды на сосуды для огнетушащего состава 5 для автоматического выпуска огнетушащего состава.
3) Огнетушащий состав из сосудов 5 через трубопровод 6 поступает на запорно-переключающее устройство 7. Через запорно-переключающее устройство 7, находящееся в основном положении "ПУСК АУП РАЗРЕШЕН", огнетушащий состав через трубопроводы с насадками 8 поступает в защищаемое помещение.
2. Дистанционный режим работы комплекса (используется, если время эвакуации персонала, выполняющего запланированные работы в защищаемом помещении, не превышает запрограммированное время задержки выпуска огнетушащего состава АУП и отсутствует вероятность местного пуска без задержки):
1) Перед заходом в защищаемое АУП помещение персонал переводит АУП в режим "автоматический пуск отключен" подачей команды с устройства 13 в пульт 10 (после ухода персонала из защищаемого АУП помещения оператор с панели управления 14 пульта 10 восстанавливает режим "Автоматический пуск включен" АУП).
2) В дистанционном режиме запорно-переключающее устройство 7 должно находиться в основном положении "ПУСК АУП РАЗРЕШЕН", когда открыта подача огнетушащего состава в стационарные трубопроводы с насадками для автоматического и дистанционного тушения в защищаемом помещении. Положение запорно-переключающего устройства 7 контролирует пульт 10 (автоматический и дистанционный выпуск огнетушащего состава разрешается пультом 10 только в основном положении запорно-переключающего устройства 7).
3) При получении сигнала с устройства дистанционного пуска 12 пульт 10 без задержки формирует команды на аварийный останов технологического оборудования. Проконтролировав положение запорно-переключающего устройства 7 пульт 10, после задержки (в том числе на останов вентиляции, закрытие заслонок в защищаемом помещении и на эвакуацию персонала из помещения) выдает команды на сосуды для огнетушащего состава 5 для дистанционного выпуска огнетушащего состава.
4) Огнетушащий состав из сосудов 5 через трубопровод 6 поступает на запорно-переключающее устройство 7. Через запорно-переключающее устройство 7, находящееся в основном положении "ПУСК АУП РАЗРЕШЕН", огнетушащий состав через трубопроводы с насадками 8 поступает в защищаемое помещение.
3. Ручной режим работы комплекса (используется, если время эвакуации персонала, выполняющего запланированные работы в защищаемом помещении, может превысить запрограммированное время задержки выпуска огнетушащего состава АУП или существует вероятность местного запуска без задержки):
1) Перед заходом в защищаемое АУП помещение персонал переводит АУП в режим "автоматический пуск отключен" подачей команды с устройства 13 в пульт 10 (после ухода персонала из защищаемого АУП помещения оператор с панели управления 14 пульта 10 восстанавливает режим "Автоматический пуск включен" АУП).
2) В ручном режиме запорное устройство 7 должно находиться в дополнительном положении "ПУСК АУП ЗАПРЕЩЕН", когда закрыта подача огнетушащего состава в стационарные трубопроводы с насадками 8 для автоматического и дистанционного тушения в защищаемом помещении. При этом открыта подача огнетушащего состава в переносные гибкие шланги 9, каждый из которых снабжен запорно-пусковым устройством, запускающим устройством и насадком, для ручного пожаротушения в защищаемом помещении. Положение запорно-переключающего устройства 7 контролирует пульт 10 (автоматический и дистанционный выпуск огнетушащего состава разрешается пультом 10 только в основном положении "ПУСК АУП РАЗРЕШЕН" запорно-переключающего устройства 7, а ручной выпуск только в дополнительном положении "ПУСК АУП ЗАПРЕЩЕН").
3) При визуальном обнаружении пожара персонал задействует запорно-пусковое и запускающее устройства гибкого шланга 9. При получении сигнала с запускающего устройства гибкого шланга 9 пульт 10 без задержки формирует команды на аварийный останов технологического оборудования и сосуды для огнетушащего состава 5 на выпуск огнетушащего состава.
4) Огнетушащий состав из сосудов 5 через трубопровод 6 поступает на запорно-переключающее устройство 7. Через запорно-переключающее устройство 7, находящееся в дополнительном положении "ПУСК АУП ЗАПРЕЩЕН", и переносной гибкий шланг 9 с открытым запорно-пусковым устройством, огнетушащий состав поступает в защищаемое помещение. При этом гибкий шланг 9 используется для тушения очага пожара оператором за счет выпуска огнетушащего состава, с ручным способом доставки к очагу пожара, приведения в действие и управления струей огнетушащего состава.
О любом изменении режима работы АУП (в том числе о положении запорно-переключающего устройства 7) пульт 10 информирует персонал через систему оповещения 15.
Комбинированный способ защиты людей от воздействия огнетушащего состава (согласно Фиг.1) может быть рекомендован к использованию при организации экономичного противопожарного комплекса с функцией защиты людей от воздействия огнетушащего состава (согласно Фиг.2), т.к. одновременно предоставляет персоналу как возможность управления риском воздействия на людей опасных факторов пожаротушения, так и возможность использования запаса огнетушащего состава в заблокированной автоматической установке пожаротушения для ручного пожаротушения.
2
Например, в соответствии с "Концепцией противопожарной защиты ОАО "Газпром" для защиты силового блока (отсека под кожухом газотурбинного двигателя) ГПА применяется углекислотная (CO) АУП.
2
2
2
2
2
2
2
Анализ вопросов безопасности применения CO показывает, что воздух, которым мы дышим, содержит примерно 0,03% CO объемной концентрации (300 ppm), однако это содержание естественным образом увеличивается в закрытых помещениях, где находятся люди или выполняются технологические операции. Люди выдыхают CO, поэтому в отсутствие должной вентиляции уровень CO в комнате может вырасти в десять раз, достигнув 0,3% и более. При росте концентрации CO воздух вытесняется, что приводит к соответствующему падению содержания кислорода. Это вызывает сонливость и ухудшает координацию движений, а при дальнейшем росте до 3% дыхание становится заметно затрудненным, возникают тахикардия и головная боль. Выше указанного уровня дыхание еще больше затрудняется и вероятна потеря сознания. Концентрации свыше 10% являются крайне опасными. Углекислотные противопожарные системы обеспечивают объемную концентрацию свыше 30%. Поэтому необходимо принять все возможные моры для эвакуации персонала из помещения до его заполнения CO. Как следствие, крайне важно предотвратить случайный выброс CO.
2
Можно сделать вывод, что для снижения негативного влияния "человеческого фактора" (например, ошибок при программировании пульта приемно-контрольного и управления пожарного) на безопасность людей, длительное время работающих (проводящих сложные ремонтные работы в стесненных условиях) в защищаемом АУП отсеке под кожухом газотурбинного двигателя, и учитывая возможность местного пуска АУП без задержки (модули газового пожаротушения с устройствами местного пуска не имеют ограждения с запорным устройством, исключающим несанкционированный доступ к ним при ремонте агрегата), каждый трубопровод, подающий CO в блок силовой, целесообразно оснастить специальным запорным устройством с датчиком положения.
2
Дополнительный анализ зарубежных проектов углекислотных систем пожаротушения (например, проекта противопожарной защиты газовой турбины MS5002E фирмы GE Power Systems Oil & Gas) подтверждает, что для обеспечения безопасности людей западные проектировщики в обязательном порядке оснащают запорными клапанами трубопроводы, подающие CO под кожух газотурбинного двигателя ГПА.
В качестве такого запорного устройства можно установить на выходе подстыкованного к модулям газового пожаротушения (МГП) коллектора переключающий кран (с датчиком обратной связи) для выбора направления подачи огнетушащего газа:
- в систему распределительных трубопроводов АУП с насадками, направленными на защищаемое оборудование в отсеке под кожухом газотурбинного двигателя;
2
- в гибкие шланги, каждый из которых снабжен запорно-пусковым устройством, запускающим устройством и насадком для формирования струи CO.
Дополнительная оптимизация противопожарной защиты достигается использованием одного комплекта МГП, как для автоматического, так и для "ручного" пожаротушения:
- МГП применяются как в качестве элемента АУП блока силового на работающем агрегате, так и в качестве первичных средств пожаротушения на оставленном ГПА;
- при необходимости можно предусмотреть использование модулей газового пожаротушения для "ручного" тушения не только под кожухом газотурбинного двигателя, но и в укрытии остановленного ГПА.
Заявляемое изобретение построено на ручном переключении направления подачи огнетушащего состава со стационарных трубопроводов с насадками для автоматического и дистанционного тушения в защищаемом помещении в переносные гибкие шланги, снабженные запорно-пусковым устройством, запускающим устройством и насадком, для ручного пожаротушения в защищаемом помещении.
Заявляемое изобретение имеет преимущество, когда нельзя гарантировать, что время эвакуации персонала, работающего в защищаемом АУП помещении, не превысит запрограммированное время задержки выпуска огнетушащего состава или существует вероятность местного пуска без задержки т.к. одновременно предоставляет персоналу возможность как управления риском воздействия на людей опасных факторов пожаротушения, так и возможность использования запаса огнетушащего состава в заблокированной автоматической установке пожаротушения для ручного пожаротушения.
Настоящее изобретение была подробно описана со ссылкой на предпочтительный вариант ее осуществления, однако очевидно, что оно может быть осуществлено в различных вариантах, не выходя за рамки заявленного объема правовой охраны, определяемого формулой изобретения.