ЭФЭР - пожарные роботы и роботизированные установки пожаротушения, лафетные и ручные стволы
Пожарные роботы и
ствольная пожарная техника — основа
современных эффективных технологий
пожаротушения

Автоматические установки пожаротушения на базе роботизированных пожарных комплексов на защите памятников деревянного зодчества

С появлением серийно выпускаемых пожарных роботов область применения автоматических установок пожаротушения (АУП) значительно увеличилась. Широкие технические возможности пожарных роботов и роботизированных пожарных комплексов (РПК), представляющих новые технологии пожаротушения, позволяют применять АУП РПК там, где традиционные спринклерные и дренчерные АУП малоэффективны или неприемлемы. Это помещения больших производственных площадей, высокопролетные здания и сооружения: ангары для самолетов, спортивные и выставочные комплексы с массовым пребыванием людей, тоннели, склады различного назначения. Это и наружные пожароопасные объекты. В настоящее время уже сотни объектов в России и СНГ оснащены пожарными роботами.

Сегодня можно констатировать, что пожарные роботы наряду с известными технологиями пожаротушения вошли в состав базовых технических средств пожарной автоматики. Их статус закреплен законодательно, нормативно, технически. Технические требования на роботизированные установки пожаротушения определены федеральным законом №123-ФЗ. В настоящее время выпускается целый арсенал пожарной робототехники в соответствии с ГОСТ Р 53326-2009 на роботизированные установки пожаротушения. В своде правил СП5.15130.2009 по АУП выделена целая глава с нормативными требованиями по проектированию РПК.

Пожарные роботы для защиты Преображенской церквиОрошение верхнего купола Преображенской церкви пожарным роботом

Актуально использование АУП РПК и для защиты памятников деревянного зодчества.

Проблема защиты памятников деревянного зодчества возникла еще в 70-х годах XX века, после того, как по различным причинам – от удара молнии, или от человеческой небрежности – участились случаи возгорания уникальных культовых объектов. Так, безвозвратно были утрачены Благовещенская церковь в селе Турчасово Архангельской обл., ансамбль Кожозерского погоста, Покровская церковь (село Анхимово Вологодской обл.). Смириться с беззащитностью памятников деревянного зодчества было невозможно. Защита всемирно известного архитектурного ансамбля Кижского погоста стала государственной задачей. В результате проведенных работ специалистами из Карелии в 1984 г. был создан первый пожарный робот.

Архитектурный ансамбль «Кижи» включает в себя Преображенскую церковь (1714 г., высотой 37 м), Покровскую церковь и колокольню. Наибольшую пожарную опасность для памятника представляют факторы внешнего воздействия. Проект наружного пожаротушения главного ансамбля Кижского погоста разработан с учетом рекомендаций ВНИИПО, экспертов "ИКОМОС" ЮНЕСКО и опыта применения аналогичных установок в Норвегии и Японии для защиты памятников деревянного зодчества.

В соответствии с техническими требованиями оборудование системы защиты, устанавливаемое на территории погоста, не должно нарушать архитектурно-художественного восприятия памятника и соответствовать климатическим условиям.

Для наружного пожаротушения проектом предусматривается установка на кольцевом пожарном трубопроводе по периметру Кижского погоста 14-ти пожарных роботов ), оснащенных телекамерами, работающих как в видимом, так и в ИК-диапазоне, с возможностью одновременной работы 2-х ПР. Пожарный трубопровод подключается к береговой насосной станции, обеспечивающей расход воды 110 л/с. В летнее пожароопасное время трубопровод находится под постоянным давлением воды.

 

Схема защиты памятника Кижи пожарными роботами
Кижи с высоты птичьего полета и план-схема
защиты памятника пожарными роботами

Рассмотрим технические возможности пожарных роботов. При соблюдении условия, что время цикла не должно превышать 1 мин, пожарный робот, сканируя со скоростью 3,5 °/с, с шагом 4° на расстоянии 25 м за 1 мин оросит площадь 144 м2. Система обнаружения загорания имеет чувствительность 20 м при идентификации пламени площадью 0,1 м2 (0,33х0,33 м). Учитывая высокую линейную скорость распространения огня по древесине (до V=4 м/мин), элементы системы должны выбираться с максимальным быстродействием. Время от обнаружения загорания до подачи команды на пожаротушение не должно превышать 30 с, наведение пожарного робота и включение задвижек производится одновременно и составляет 15 с.

За время t=45 с с момента обнаружения загорания очаг может разгореться до размеров S=3,14(tV)2=3,14(45х0,067)2=27 м2, в то время как расчетная площадь орошения пожарным монитором 144м2 полностью перекрывает очаг загорания и охлаждает близлежащие к очагу зоны.
Для снижения гидродинамического воздействия струй на памятник проектом приняты пожарные насадки с изменяющимся углом факела распыливания. По экспериментальным данным баллистических характеристик непосредственно на объекте применения, они обеспечивают при расходе 60 л/с орошение компактными струями наружных поверхностей на высоту до 37 м. На небольших расстояниях используются распыленные струи. Как показало многократное практическое применение стволов, гидродинамическое воздействие струй на лемеховое покрытие главков, расположенных, в основном, на высоте выше 17 м, не вызывает каких-либо разрушений.
Одним из основных требований является обнаружение загорания в ранних стадиях.

 

#Кижи. Часовня в Подъельниках

Наиболее высокое быстродействие имеют приборы, основанные на детектировании пламени - это высоконадежные приборы, использующие ИК-спектры излучения, предназначенные для работы при температуре от -40 до +40 °С. Телевизионная ИК-система обнаружения загорания (выполнена по заказу музея, разработчики ТОО “Анна”, Инженерный центр “ЭФЭР”) имеет ряд преимуществ по сравнению с известными устройствами обнаружения пламени. Наряду с высокой чувствительностью 0,1 м2 на расстоянии 20 м при угле обзора 90°, эта система имеет повышенную помехозащищенность, которая достигается введением цифровой обработки видеосигнала, используемой в системах технического зрения. Это позволяет наряду со спектральной чувствительностью прибора и детектированием “мерцания” пламени выделять фон от объекта, идентифицировать пламя по скорости, форме, направлению, регистрировать несколько очагов, давать визуальную информацию о состоянии объекта на пункт круглосуточного дежурства. Телевизионная ИК-система незаменима для управления пожарными роботами, т.к. сразу выдает координаты очага загорания для формирования управляющих сигналов на перемещение пожарных роботов в зону загорания.

Для защиты памятников деревянного зодчества, расположенных в местах, удаленных от современной инфраструктуры, возможно использование автономных установок без сетей водоснабжения с насосными станциями и сетей электроснабжения с трансформаторными подстанциями. Одним из наиболее удачных технических решений для таких объектов является применение установок пожаротушения УПАТ и лафетных осциллирующих стволов.

Эти установки не будут влиять на эстетическое восприятие памятников деревянного зодчества, если емкости с хранением запаса огнетушащего вещества заглубить в землю.
Об эффективности установок УПАТ можно судить по результатам испытаний, проводимых во ВНИИПО: горение 2 т бензина на площади 72 м2 было прекращено подачей раствора пенообразователя с расходом 20 л/с за 20 с.

Установка УПАТ-2000 с лафетным стволомУстановка УПАТ-2000 с лафетным стволом

Для защиты удаленной часовни в Подъельниках, входящей в состав «Кижского ожерелья» вокруг о.Кижи, предлагается установка УПАТ-2000 – 2 шт, емкостью по 2000 л. На каждой емкости устанавливаются лафетные осциллирующие стволы ЛС-С20Уо, с расходом 20 л/с. Установка запускается от датчиков пожарной сигнализации, при срабатывании которых инициализируется радиоканал, и на пункте круглосуточного дежурства включается телекамера наружного наблюдения. Оператор может проконтролировать ситуацию на объекте и принять решение о запуске системы пожаротушения или «отбое тревоги». Если в течение установленного времени оператор решения не принял, то система запускается автоматически. При этом срабатывает пиропатрон и в лафетный ствол подается вода под рабочим давлением. В работу включается осциллятор, который циклично перемещает ствол, и распыленная вода орошает объект в заранее заданном секторе.
 

Журнал "Безопасность"|2013 г. № 1