Записки риск-инженера. Как срабатывают спринклеры 8.3.
Теперь давайте поговорим о рабочих элементах спринклеров - то есть о тех элементах конструкции, которые срабатывают при определенной температуре и открывают путь воды для тушения пожара. Таких элементов всего три: плавкая вставка (solder-link), стеклянная колбочка (frangible-bulb) и хрупкая вставкой.
Спринклеры с плавкой вставкой появились раньше всех и поэтому выглядят сложнее всех: это комбинация рычагов, пружин и самой вставки из двух частей и сплава. Сплав состоит из определенного состава олова, свинца, кадмия и висмута, который будет плавиться при определенной температуре (извините за тавтологию).
Обратите внимание, что температура срабатывания спринклера будет отличаться от максимальной температуры в окружающем пространстве (чаще всего, у потолка). Причиной этого будет то, что сплав теряет свою механическую прочность при температуре ниже его температуры плавления. Чтобы вставки не стали двигаться друг относительно друга раньше времени, на одной из них сделан вырез, а на другой - "выпуклость", которая вставляется в этот паз.
Обычной температурой для таких спринклеров считается температура 72С. Все «необычные» спринклеры (то есть с другой температурой срабатывания) должны иметь заводскую окраску, чтобы обслуживающий или контрольный персонал мог точно знать, под какую температуру поставлены спринклеры у них над головой.
А это современная версия такого спринклера:
Такие спринклеры, хотя и выглядят неказисто, но с успехом используются там, где тяжелые условия (пыльно, грязно - спринклеры со стеклянной колбочкой не выдерживают такого).
Спринклеры со стеклянной колбой выглядят гораздо изящнее и проще.
В стеклянной колбочке находится жидкость с высоким коэффициентом расширения. Однако, жидкость никогда не заполняет колбочку полностью - всегда остается маленький воздушный пузырек. При тепле от пожара, жидкость начинает расширяться, поглощая пузырек. Температура повышается дальше и давление внутри колбочки повышается так, что она разбивается вдребезги, освобождая крышку выпускного отверстия.
Именно размер пузырька определяет при какой температуре будет срабатывать спринклер.
Вот смотрите:
Обратили внимание, чем больше пузырек, тем больше температура срабатывания.
Отсюда лайфак: если вы не видите пузырька в колбочке, то это поддельный спринклер. Да-да, их тоже подделывают и не всегда китайцы.
Жидкость в колбочке окрашена не для красоты, а чтобы обслуживающий персонал с пола видел при какой температуре сработает спринклер, установленный на потолке.
А так они срабатывают:
Снимок из интернета
Спринклеры с хрупкой вставкой отличаются тем, что колба или плавкая вставка держит не крышку выпускного отверстия, а пружину, которая вскрывает спринклер
Температура, при которой срабатывает спринклер, зависит от многих факторов. Спринклер, который рассчитан на срабатывание при 68С должен сработать при 68С плюс-минус 5С. Однако, способность поглощения тепла металлическими частями корпуса может влиять на время нагрева. Чем больше размер самой вставки со сплавом, тем больше тепла должно быть поглощено для достижения требуемой температуры.
Представим, что у нас спринклер на срабатывание при 72С установлен в помещении, где у нас минус 20С. Тогда сам корпус спринклера должен поглотить значительное количество теплоты, чтобы прогреться и достичь температуры срабатывания.
При сложении всех неблагоприятных факторов такой спринклер на 68С может активироваться, когда температура окружающего воздуха будет выше 530С!
Вот почему все производители стремятся уменьшить величину вставок до минимально возможного.
Кажется, что может быть сложного с этим спринклером, который срабатывает при определенной температуре?
В офисах, торговых центрах, магазинах, гостиницах обычно ставят спринклеры с температурой срабатывания 57 или 68 градусов по Цельсию. Ведь чем быстрее сработает спринклер, тем меньше будет убытков от огня и дыма.
При классическом сценарии пожара, самая высокая температура будет над местом пожара. Очевидно, что первыми сработают спринклеры, которые находятся прямо над местом возгорания, а теплый воздух начнет «растекаться» по потолку вокруг. Сработают спринклеры, которые находятся по периметру места горения. Всё это идет, как и планировалось: спринклер над местом пожара тушит пожар, а спринклеры по периметру горения (обычно, четыре штуки) будут разбрызгивать воду вокруг, не давая огню «перепрыгнуть» дальше. Вода от этих спринклеров не только намочит горючие материалы вокруг места пожара, но, брызги этой воды будут поглощать тепловое излучение от огня. То есть, помните треугольник горения спринклеры будут работать по трем сторонам из трех возможных.
При правильной спроектированной и установленной спринклерной системе тушится 90% пожаров до прибытия пожарной бригады. Из них, для тушения 90% от количества потушенных пожаров, были задействованы только 5 спринклеров.
Многие надеются на пожарные бригады. Когда они приезжают, пожар уже идет «по полной». Приходится лить громадное количество воды, чтобы пожар потушить. Ущерб от пожарных гораздо больше, чем от спринклерной системы.
А теперь о неприятном. Тепло от пожара может распространятся по потолку и дальше этого периметра, активируя спринклеры всё дальше и дальше от места пожара. Эти спринклеры уже ничего тушить не будут, а будут просто расходовать воду, повреждая всё, что находится под ними. Мало того, пожарные насосы то на все спринклеры одни. Эти, работающие «просто так» спринклеры используют воду, которая нужна для тушения реального пожара.
То есть, в результате мы получим значительное повреждение водой и огнем (так как мощности насосов нам не хватит для тушения).
Если мы поставим спринклеры с температурой срабатывания выше, например, при 93С, то спринклеры на потолке не будут так быстро срабатывать, уменьшая повреждения водой.
С другой стороны, из этого следует (мы же не знаем, где начнется пожар), когда возгорание было маленьким и пожар будет медленно разгораться, высокотемпературные спринклеры не сработают вовремя и начнут разбрызгивать воду слишком поздно. При быстром развитии пожара высокотемпературные спринклеры сработают также быстро как и обычные.
Высокотемпературные спринклеры ставятся под световыми окнами, потому что солнце может нагреть обычные спринклеры до срабатывания.
Они также устанавливаются над оборудованием, которое выделяет слишком много тепла (например, над плитами в ресторанных кухнях).
Высокотемпературные спринклеры полезны в зданиях железнодорожных терминалов или закрытых складов, куда могут заходить дизельные локомотивы.
Надо помнить, что всегда решение об установки высокотемпературных спринклеров должны принимать специалисты.
Для наиболее любопытных все производители пишут информацию о спринклере на розетке. Температуру срабатывания
Ромбик FM и кружок с UL означает, что спринклер сделан по стандартам FM и испытал в лаборатории UL (состоит в списке UL)
Марка/тип спринклера
Напоминалка, в каком положении можно его ставить
Название фирмы производителя
Винтик.
Это не простой винтик. Это кому надо винтик!. Если он не выступает за розетку - то спринклер стандартный. Если спринклер имеет какие-либо отклонения от стандарта (например, он рассчитан на меньшее количество воды), то винт заметно (чтобы это было видно с пола) выступает выше над розеткой.
Ну вот, теперь на совещаниях можно с полной совестью смотреть в потолок. А на вопрос: «Чего уставился?» можно глубокомысленно отвечать: «Думаю о нашей пожарной безопасностью».
Надеюсь, я вас не слишком утомил.
А вот на следующий раз - не надейтесь - нам придется заниматься с числами.
Ответ на предыдущий пост. Спринклеры - розетки 8.2.
Спринклеры ставятся «неправильно», то есть наоборот, если надо защитить конструкцию здания, а не имущество, которое находится в нем. Например, если здание сделано из горючих материалов.
С уважением,
История спринклеров
Введение и оглавление (вход в другие темы через оглавление)
Как поставить спринклер
Другие новости в группе Risk Engineering в Facebook