Статьи

           ИСТА-Техника


Статьи, публикации

Газовое пожаротушение ЦОД. Успешный опыт применения хладона 23.

Газовое пожаротушение ЦОД. Успешный опыт применения хладона 23.


Журнал "ИнформКурьер-Связь" N 5  2011г.


С.Н.Терехин, начальник кафедры автоматики и сетевых технологий СПб университета ГПС МЧС России,

Д.В.Николаев, заместитель начальника проектно-экспертного центра СПБ университета ГПС МЧС России,

А.П.Павлов, директор ЦПБ ЗАО "ИСТА-Техника" 










        Пожар часто приводит к тяжелым последствиям, губя как здоровье и жизнь людей, так и материальные ценности. Успешность ликвидации возгораний во многом зависит от правильного выбора огнетушащих веществ.

       Аналих крупных пожаров последнего времени показывает, что в большинстве случаев причинами трагедии являются не только нарушения нормативных требований, халатность исполнителей и руководителей различных уровней, но и ошибки, допущенные при выборе оборудования, проектировании, оснащении объекта его эксплуатации. В данной статье мы остановимся лишь на одном, но очень важном вопросе - правильном выборе огнетушащих веществ для защиты объекта.

Требования к системам пожаротушения.

- выcокая эффективность тушения;

- совместимость с материалами и оборудованием и безопасность для них;

- безопасность людей, находящихся в защищаемом помещении;

- безопасность персонала службы пожаротушения;

- безопасность для окружающей среды;
- экономическая эффективность.
Рассмотрим их по порядку.

Высокая эффективность пожаротушения  предполагает создание в защищаемом помещении за время, не превышающее нормативное, концентрации ГОТВ не ниже нормативной огнетушащей. Эффективность подтвержается результатами гидравлических расчетов.

Безопасность людей, находящихся   в помещении, в котором происходит выпуск ГОТВ, определяется двумя факторами: величиной остаточной концентрации кислорода в помещении и величиной превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) ГОТВ над огнетущащей. 

Необходимо принимать во внимание, что при выпуске ГОТВ в помещение остаточная концентрация кислорода в нем снижается до значений, которые могут быть опасными для жизни людей (рис.1 ):

img_new-3.jpg

Из рис. 1 видно, что чем выше концентрация ГОТВ, тем меньше остаточная концентрация кислорода в защищаемом помещении.  Так, например, при использовании сжатых ГОТВ (азот, аргон, инерген)  и двуокиси углерода  (СО2)  остаточная концентрация кислорода в помещении близка к критическим значениям, опасным для жизни людей.

При использовании любых хладонов (приведенных в СП 5.13130.2009 табл. 8.1)  в защищаемом помещении остается достаточно кислорода для свободного дыхания людей. С точки зрения нанесения ущерба здоровью людей из-за токсичности ГОТВ следует принять во внимание, что при экспозиции в пределах нескольких минут хладоны безопасны.  Пребывание же в атмосфере двуокиси углерода даже самое короткое время приводит к  гибели человека из-за высокой токсичности данного ГОТВ. Термическому разложению подвергается менее  5% массы хладона, поданного на тушение пожара. Поэтому токсичность среды, образующейся при тушении пожара хладонами, будет пренебрежимо мала по сравнению с  токсичностью продуктов пиролиза и разложения продуктов горения.


Оценку безопасности газовых огнетушащих веществ по токсичности приведем по параметру "запас безопасности" (рис. 2):

Оценка безопасности ГОТВ

Безопасность для окружающей среды обеспечивается выбором ГОТВ из перечня разрешенных для использования (СП 5.13130.2009 табл. 8.1), который учитывает требования соответствующих международных конвенций о защите окружающей среды.

Экономическая эффективность вложенных материальных средств предполагает  оснащение объекта современным, качественным оборудованием по  оптимальным ценам.

       

Хладон 23 и другие ГОТВ

Сравнение свойств некоторых ГОТВ (табл. 1) позволяет сделать вывод, что наибольший интерес в качестве универсального и безопасного ГОТВ для защиты помещений с людьми, к категории которых относятся и ЦОДы, представляет хладон 23:

- хладон 23 безопасен для людей (остаточная концентрация кислорода в помещении обеспечивает нормальное дыхание человека, запас безопасности = 35,4%);

- не проводит электричество, озонобезопасен (ODP = 0);

- хладон 23 - это легкий газ, способный за нормативное время создавать огнетушащую концентрациюв помещениях, удаленных от баллонов более чем на 100 м;

- имеет низкую температуру кипения, что позволяет хранить и применять его при температурах до минус 40 гр.С;

- стабилен, не требует проведения периодической регенерации.

 

Табл. Технологические свойства ГОТВ                                                                                                                                                                                

Наименование          Химическая 
          формула
Молекуляр-
ная 
масса
Темпе-
ратура 
кипения, 
    С
Давление 
при 20С,
МПа
Огнетушащая 
концентрация, 
об.%
Плотность 
паров, 
кг/м3
Приведенная 
огнетуш. 
конц., 
кг/м3
  ПДК 
(NOAEL) 
об.%
Хладон 125 

CF3CH F2      120,02      -48,5      1,13      9,8      5,208      0,51      7,5
Хладон 227еа

CF3 CF2CH F2      170,03      -18,3      0,42      7,2      7,28      0,52      9
Хладон 318Ц C4F8      200,04      -2      н/а      7,8      8,438      0,66      >30
Хладон 23         

CH F3      70,01      -82,2      4,8      14,6      2,93      0,43      50
Novec 1230   

 CF3CF2C(0)CF(CF3)2 
     316,04      49,2      0      4,2 - 4,5      13,6      0,57      10

    

         Табл.2 Сравнительны характеристики хладона 23 и Novec 1230


Требования

Novec 1230

Хладон 23

1. Эффективность пожаротушения

 Через насадки выходит в виде жидкости. Требуется время на испарение и создание огнегасящей концентрации. Подача на расстояние в нормативное время затруднительна.

Выходит  через насадки уже в виде газа. Имеет высокое давление собственных паров (42 атм.), способен в нормативное время (10 сек) подниматься на высоту более 24 м и по горизонтали свыше 100 м.

2. Совместимость с материалами и оборудованием

в подавляющем большинстве случаев совместим.

в подавляющем большинстве случаев совместим.

3. Безопасность людей, находящихся в помещении

по остаточной концентрации кислорода

обеспечивает свободное дыхание людей.

обеспечивает свободное дыхание людей.

по токсичности самого ГОТВ

Огнегасящая концентрация 4,2%, предельно допустимая - 10%. Химически высоко активен, реагирует со многими веществами, в т.ч. с водой и спиртами. При взаимодействии с водой разлагается с выделением токсичного вещества FPPA (поражение глаз, кожи, органы дыхания и ЖКТ, коррозию материалов.) 

Огнегасящая концентрация 14,6%, предельно допустимая - 50%. 

Химически слабо активен. Не реагирует с большинством веществ, в том числе с водой и спиртами.

по токсичности продуктов разложения

Токсичность продуктов разложения как Novec 1230, так и хладона 23 пренебрежимо мала по сравнению с токсичностью продуктов пиролиза и разложения продуктов горения.

4. Безопасность обслуживающего персонала

Поскольку в воздухе всегда присутствует влага, то при наличии в помещении даже очень малого количества Novec 1230 будет происходить его разложение и существует опасность для здоровья обслуживающего персонала.

Угрозы здоровью обслуживающего персонала опасности не представляет, так как химически слабо активен.

5. Безопасность для окружающей среды

Novec 1230  и хладона 23 озонобезопасны.

6. Экономическая эффективность

Необходимо примерно 76 кг. Novec 1230. Текущая средняя рыночная цена Novec 1230 составляет около 1800 руб/кг, итого: 1800 х 76= 136 800 руб.

Дополнительно: для применения на конкретном объекте требуется разработка и согласование специальных норм, на что требуется и время и финансовые затраты.

Необходимо примерно  57,5 кг хладона 23. Текущая средняя рыночная цена хладона 23 составляет около 1000 руб/кг. 

Итого: 1000х57,5=57500 руб.

Разработка и согласование специальных норм не требуется!

   

Литература:


1) ANSI/NFPA 2001. Standard on clean agent Fire Extinguishing Systems. National Fire Assotiation,1994.

2) Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические: Нормы и правила проектирования. Свод правил СП 5.13130.2009. М., ВНИИПО, 2009., введенные в действие приказом МЧС РФ от 25 марта 2009г. N 175.

3) ПБ 03-576-03, Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением  (утв. постан. Госгортехнадзора РФ от 11.06.2003 г. N 91)

4) Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные углеводородов: Справ, изд-е / Бандман А.Л., Войтенко Г.А., Волкова Н.В. и др. Под ред. Филова В.А. - Л.: Химия, 1990. - 732 с.

5) Токсические свойства и ПДК в воздухе рабочей зоны некоторых озонобезопасных хладонов / Кондрашов В.А., Радилов А.С., Штаева И.Е. и др. // Токсикологический вестник. - 1996. - № 3. - С. 25.


 Скачать статью в PDF


Дата публикации: 15 Мая 2011
Интернет маркетинг Jet Sales
© 2017 ИСТА-Техника
+7 (812) 324-41-36