Opis techniczny stałego urządzenia gaśniczego wykorzystującego gaz NOVEC (FK-5-1-12) lub FM 200 (HFC-227ea)
W proponowanych przez nas systemach wykorzystywane środki gaśnicze, przechowywane są w specjalnie do tego przeznaczonych zbiornikach umieszczonych w pomieszczeniach chronionych lub poza nimi. System gaszenia pożaru gazem jest uruchamiany przez czujki dymu, rozmieszczone w pomieszczeniach chronionych w przestrzeni właściwej, nad sufitem podwieszanym i pod podłogą techniczną.
Po uruchomieniu system wpuszcza określoną ilość gazu do przestrzeni głównej, przestrzeni pomiędzy podłogą właściwą a podłogą techniczną oraz do przestrzeni nad sufitem podwieszanym poprzez układ przewodów i dysz.
Proponowane przez nas systemy posiadają:
- Aprobatę techniczną
- Atest Państwowego Zakładu Higieny
- Certyfikat zgodności
Mechanizm gaśniczy
Środek gaśniczy NOVEC ( FK-5-1-12) i FM 200 (HFC-227ea) cechuje:
- posiadają wysoką efektywność gaszenia,
- nie są klasyfikowane jako substancje niebezpieczne,
- są czystymi środkami gaśniczymi, nie pozostawiają zanieczyszczeń i osadów,
- nie powodują szkód w zabezpieczonych pomieszczeniach, zmniejszając problem strat,
- są skroplone pod ciśnieniem, dzięki czemu wymagają niewielkiej powierzchni składowania,
- nie przewodzą elektryczności, nie powodują korozji, przez co są bezpieczne nawet dla czułej elektroniki.
NOVEC i FM 200 są aktywnymi środkami gaśniczymi, powodującymi bardzo szybkie gaszenie płomieni poprzez połączenie mechanizmów fizycznych i chemicznych. Czynnik fizyczny niwelowania płomieni realizuje się poprzez absorbcję ciepła, co skutkuje spadkiem temperatury płomienia i tym samym degraduje reakcję łańcuchową występującą w płomieniu. NOVEC (FK-5-1-12) i FM 200 (HFC-227ea) również oddziałuje chemicznie poprzez przerwanie reakcji łańcuchowej odpowiedzialnej za rozprzestrzenianie się ognia.
Środek gaśniczy NOVEC (FK-5-1-12) to Perfluoro(2-methyl-3-pentanone) o wzorze chemicznym CF3CF2C(O)CF(CF3)2. Środek gaśniczy FM 200 (HFC-227ea) to heptafluoropropan o wzorze chemicznym C3HF7. W warunkach normalnych oba gazy są bezwonne i bezbarwne. Zarówno FK-5-1-12 jak i HFC-227ea dają się łatwo skroplić już przy niewielkich ciśnieniach, a po skropleniu zajmują małą objętość w porównaniu do stanu gazowego. Dla uzyskania lepszej charakterystyki wypływu dodaje się do butli, w których magazynowane są środki gaśnicze azot. Oba gazy składowane są w postaci ciekłej, a w momencie uwolnienia odparowują na dyszach i podczas wypływu równomiernie rozprzestrzeniają się w gaszonych obszarach. NOVEC (FK-5-1-12) i FM 200 (HFC-227ea) działają na poziomie molekularnym, powodując fizyczne schładzanie ognia – w styczności z płomieniem uwalniają ślady rodników redukujące reakcję procesu spalania. Środek gaśniczy FK-5-1-12 i HFC-227ea stężeniu koniecznym do gaszenia pożaru nie wykazują szkodliwości dla organizmu człowieka.
Novec (FK-5-1-12 – dodecafluoro-2-methylpentan-3-one) jest związkiem węgla, fluoru i tlenu (CF3CF2C(O)CF(CF3)2) bezbarwnym, prawie bezwonnym i nieprzewodzącym elektrycznie. FM-200 jest siedmiofluoropropan będący wodoro-fluoropochodną węglowodorów mający symbol CF3CHFCF3 – HFC-227ea. Przeciwpożarowe działanie Novec i FM 200 opiera się na połączeniu mechanizmów fizycznych i chemicznych, które nie wpływają na zawartość tlenu. Osoby znajdujące się w obszarze objętym pożarem, w którym nie występuje ograniczenie widoczności mogą widzieć i oddychać, i stąd mogą bezpiecznie opuścić zagrożony obszar. Z uwagi na znikomą toksyczność Novec można stosować tam, gdzie przebywają ludzie.
Toksyczność środków Novec i FM 200 została oceniona na podstawie protokółów z testów zatwierdzonych przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA). Program Ważnych Nowych Alternatyw (SNAP) agencji EPA, jak również Instytut Higieny w Gelsenkirchen/Niemcy klasyfikuje Novec jako akceptowalny do użycia środek całkowitego wypełnienia pomieszczeń, w których przebywają ludzie.
Novec i FM 200 są gazami czystymi i nie pozostawiają osadów. Po ugaszeniu pożaru nie jest zatem wymagane kosztowne czyszczenie, a czasy wyłączenia obiektu ograniczają się do minimum. Novec i FM 200 nie są agresywne w stosunku do większości materiałów, jak stal, stal nierdzewna, aluminium, mosiądz i inne metale i tworzywa sztuczne, guma i podzespoły elektroniczne.
Bezpieczeństwo stosowania
Oba gazy w najczęściej stosowanych projektowych stężeniach gaśniczych nie sąt niebezpieczny dla życia i osób. Wartość NOAEL (No Observed Adverse Effect Level) oznaczająca poziom stężenia gaśniczego, przy którym nie zaobserwowano objawów zastosowania wynosi 10% dla NOVEC i 9% dla FM 200, zaś LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level) oznaczająca najniższy poziom stężenia gaśniczego, przy którym zaobserwowano objawy zastosowania NOVEC nie odnotowano, natomiast dla FM 200 wynosi 10,5%. Obie wartości są wyższe od najczęściej stosowanych projektowych stężeń gaśniczych.
NOVEC ( FK-5-1-12) i FM 200 (HFC-227ea) dają się łatwo skroplić już przy niewielkich ciśnieniach. Po skropleniu zajmują niewielką objętość w stosunku do postaci gazowej. Jednak w trakcie gaszenia wypływa przez dysze w postaci gazu i bez kłopotu dociera do miejsc trudnodostępnych. Efekt gaszenia ognia uzyskuje się dzięki równomiernemu rozprowadzeniu środka w pomieszczeniu w ciągu 6-10 sek.
W pomieszczeniach chronionych Stałym Urządzeniem Gaśniczym z gazami NOVEC ( FK-5-1-12) i FM 200 (HFC-227ea) nie można przechowywać materiałów pirotechnicznych zawierających w sobie tlen niezbędny do spalania, oraz metale aktywne chemicznie jak , sód, potas, magnez, tytan, cyrkon, uran, pluton i wodorki metali.
Rozprowadzanie
Oba gazy (w zależności od zastosowania) aplikuje się do przestrzeni gaszonych za pomocą dobranych rurociągów (średnice i długości) i dysz (średnice i powierzchnia otworów wypływowych).
Przeznaczoną dla ochrony przestrzeni ilość gazu NOVEC lub FM-200, niezbędną dla uzyskania stężenia gaśniczego w temperaturze 18 stopni wylicza się według jej kubatury. Nasycenie przestrzeni chronionej gazem gaśniczym następuje równomiernie a rozmieszczenie dysz zapewnia prawidłowe wypełnienie całej kubatury.
Elementy systemu gaszenia gazem
- zbiorniki na środek gaśniczy,
- zawory zbiornika,
- uruchomienie elektryczne i ręczne zawory butlowego,
- czujnik monitoringu ciśnienia w butli,
- rurociągi dystrybucyjne środek gaśniczy,
- dysze gaśnicze,
- program obliczeniowy.
Butla systemu gaszenia z gazem
Gaz NOVEC lub FM 200 jest składowany w postaci ciekłej w butlach stalowych, nabitych azotem do ciśnienia ok. 42 bar. Zawór butli wyposażony jest w przyłącze do zamocowania czujnika do kontroli ciśnienia w butli, manometru i rozrywanej płytki bezpieczeństwa. Poza tym każdy zawór posiada pokrywę bezpieczeństwa i pokrywę ochronną, które należy założyć na otwór wylotowy i przyłącze wyzwalające, gdy butla nie jest w stanie eksploatacji. Te pokrywy stanowią dodatkowe zabezpieczenia, zmniejszające możliwość niekontrolowanego, niezamierzonego wypływu środka gaśniczego, który mógłby prowadzić do groźnych dla życia zranień i szkód materialnych.
Elektryczne głowice sterujące
Głowice te służą do elektrycznego uruchomienia zaworów butli ze środkiem gaśniczym Novec lub FM 200. Sama głowica jest uruchamiana poprzez system sterowania gaszeniem, przycisk wyzwalający zdalnie lub dźwignię wyzwalania ręcznego, znajdującą się przy głowicy sterującej. Głowicę sterującą mocuje się bezpośrednio na zaworze butli systemu gaszenia. Posiada ona przyłącze do głowicy wyzwalanej ręcznie lub ciśnieniowo, którą można zamocować na górnej stronie głowicy elektrycznej.
Głowica sterująca uruchamiana ręcznie
Głowica ta wyposażona jest w dźwignię wyzwalającą, która w pozycji zamkniętej jest zabezpieczona zawleczką. Po wyciągnięciu zawleczki dźwignię można przekręcić ręcznie w położenie otwarte, przez co nastąpi uruchomienie odpowiedniego zaworu i wyzwolenie środka gaśniczego.
Dysze wylotowe
Dysze wylotowe 180° i 360° służą do zapewnienia prawidłowego wypływu
i rozdzielenia gazu Novec tak, by całkowicie wypełnić obszar zagrożony. Dysza 180° przewidziana jest do mocowania na ściany boczne, gdzie konieczny jest wypływ środka gaśniczego w kształcie półkola. Z dyszy 360° środek gaśniczy wypływa dookólnie. Stosuje się je w tych miejscach instalacji, w których dysze znajdują się w środku obszaru zagrożenia.
Zawór butli
Zawór butli posiada przyłącze do zamocowania wyzwalacza elektryczno-ręcznego lub czujnika do kontroli ciśnienia w butli, manometru i rozrywanej płytki bezpieczeństwa. Zawór wyposażony jest w pokrywę bezpieczeństwa i pokrywę ochronną, które stanowią dodatkowe zabezpieczenie, zmniejszające możliwość niekontrolowanego, niezamierzonego wypływu środka gaśniczego.
Elastyczny łącznik wypływu środka gaśniczego
Łącznik służy do połączenia zaworu zbiornika ze środkiem gaśniczym z kolektorem albo rurociągiem instalacji gaśniczej
Przewody rurowe
Środek gaśniczy do dysz rozprowadzany jest instalacją rurową. Przyłączenie zaworu do instalacji rurowej realizowane jest za pomocą łącznik wypływowy. Właściwe rozprowadzenie środka gaśniczego zależy od układu rur. W systemach gaszenia stosuje się rury stalowe, bez szwu, spełniające odpowiednie normy.
Złączki instalacyjne
Złączki muszą spełniać wymagania norm produktu oraz norm materiałowych i są przeznaczone do instalacji rurowych wysokiego ciśnienia, stosowanych w stałych urządzeniach gaśniczych. Złączki posiadają wytrzymałość mechaniczną testowaną przy ciśnieniu 300 bar.
Dysze wylotowe
Dysze wylotowe 180° i 360° służą do zapewnienia prawidłowego wypływu i rozdzielenia środka gaśniczego tak, by całkowicie wypełnić obszar zagrożony. Dysza 180° przewidziana jest do mocowania na ściany boczne, gdzie konieczny jest wypływ środka gaśniczego w kształcie półkola. Z dyszy 360° środek gaśniczy wypływa dookolnie. Stosuje się je w tych miejscach instalacji, w których dysze znajdują się w środku obszaru zagrożenia. Stosowanych dysz nie wolno malować.
Manometr kontaktowy
Manometr służy do wskazywania ciśnienia w butli oraz wysyła impuls elektryczny do panelu sterowniczego w momencie spadku ciśnienia w butli o zadaną wartość. Posiada przełącznik kontaktowy i jest zainstalowany bezpośrednio na zaworze butli ze środkiem gaśniczym.
Efekty uboczne spustu gazu
Podczas wypuszczania gazu Novec (FK-5-1-12) lub FM 200 (HFC-227ea) mają miejsce następujące efekty uboczne:
- Podmuch: – uwolnienie dużej ilości gazu w czasie krótszym od 10 sekund powoduje powstanie silnych prądów. Z reguły poza porozrzucanymi kartkami nie notuje się innych ubocznych skutków.
- Wyższe ciśnienie: uwolnienie gazu powoduje lekki wzrost ciśnienia w obrębie chronionej strefy (do 400 Pa). Dla porównania odporność murowanej ściany wynosi 1200 Pa.
- Ograniczona widoczność: – podczas uwalniania gazu następuje ograniczenie widoczności, zwłaszcza w pobliżu dysz, z powodu parowania ciekłego środka (ograniczenie widoczności zależy od wilgotności).
- Hałas: – uwolnienie gazu generuje duży hałas, choć nie powoduje to uszkodzeń narządu słuchu.
Zapobieganie wahaniom ciśnienia podczas gaszenia
Wyzwolenie środka gaśniczego do przestrzeni chronionej skutkuje zmianami ciśnienia w tej przestrzeni. Zgodnie z obowiązującymi przepisami, konieczne jest przeciwdziałanie zmianom nadciśnienia i podciśnienia związanych z wyładowaniem gazu gaśniczego. W stałych urządzeniach gaśniczych realizowane jest to za pomocą wykonania odpowiednio dobranego otworu kompensacyjnego.
Aby zapewnić wymaganą dekompresję zabezpieczanego pomieszczenia, a jednocześnie odpowiedni czas retencji środka gaśniczego oraz konieczną szczelność obszaru chronionego na otworze kompensacyjnym instaluje się klapę odciążającą. Klapa ta, która w normalnych warunkach jest zamknięta zostaje odpowiednio wysterowana z centrali sterowania gaszeniem w momencie wykrycia pożaru. Centrala sterowania gaszeniem po wygenerowaniu alarmu II stopnia otwiera klapę odciążającą poprzez podanie napięcia na siłownik klapy. W momencie uwolnienia z butli środka gaśniczego centrala zdejmuje napięcie z siłownika, co powoduje zamknięcie klapy i uszczelnienie pomieszczenia. Podczas zamykania klapy, nadmiar powietrza który powstaje w wyniku wypływu środka gaśniczego zostaje wypchnięty na zewnątrz pomieszczenia przez otwór kompensacyjny, co zapobiega zmianą ciśnienia w gaszonym pomieszczeniu.