Нови технологии и застраховане

Специализирана защита на нехарактерни индустриални обекти срещу пожар

Визитка

Инж. Янко Янев е завършил магистърска степен в ТУ, София. Дипломиран инженер е по електроника. Завършил е две специализации в областта на пожарогасителните системи - Тyco fire protection and building products (пожарогасителни системи с вода и пяна, пожарогасителни системи за обемно гасене) и FireFly A.B. - Швеция ( Пожарогасителни системи с индустриално приложение). Управител е на AVCON Electronics ООД.

Често в индустриалните предприятия възникват пожари в обекти, които по своята специфика трудно могат да бъдат защитени с конвенционални противопожарни средства. От друга страна, често би било по-изгодно да се изгради локална пожарогасителна система, отколкото да се прави например спринклерна пожарогасителна инсталация за цялото помещение, което, ако става въпрос за голямо индустриално хале, може да е много по-скъпо. Системите, които са описани в настоящия материал, не изискват големи и тежки тръбни мрежи, не изискват големи резервоари за вода, както и големи помпи за управление на водните количества.

Инж. Янко Янев

Основните индустриални производства, в които намират приложение специализираните локални пожарогасителни системи, са дървопреработването, хартиената промишленост, обработка на отпадъци и други, а основно машините, които се защитават, са:

·        Конвейерни съоръжения;

·        Шредери заедно с транспортните механизми;

·        Филтри, циклони и въздуховоди към тях;

·        Ролкови барабани, сушилни тип „Янки”, почистващи ножове в хартиената промишленост;

·        и много други.

Причините за възникване на пожар в такива машини са най-различни, но в общия случай могат да се сведат до нагряване на обработвания материал вследствие на триенето и/или от голямата скорост на движение. Много често обработваният материал е леснозапалимо или горимо вещество. Конвенционалният способ на детекция на опасност за пожар се сблъсква с някои обстоятелства, затрудняващи своевременната реакция. Например големите площи (халета) водят до по-забавено повишаване на температурата или разпространението на дима. Когато температурата (или концентрацията на дим) достигне прага на активиране на съответния детектор, обикновено пожарът се е разпространил значително. Друг проблем при тези машини е, че, тъй като материалът по тях се движи, е много трудно да бъде открит източникът на пожар. За времето от детекцията на някакво запалване до сигнализирането и активирането на някакъв изпълняващ механизъм, в смисъла на конвенционалните противопожарни средства, въпросното запалване се е придвижило на известно разстояние и не е на мястото, където се е случила детекцията. Възможно е също така поради скоростта на придвижване на опасния материал детекторите въобще да не успеят да реагират на потенциалната опасност. Не на последно място при определени производства има фактори, пречещи на работата на детекторите – например отделяне на емисии, които да се интерпретират от димните детектори, като дим от запалване или например заваръчни работи могат да влияят на коректната работа на пламъчни детектори.

Във фабрики от хартиената промишленост често е възможно в процеса на обработка нагорещена частица да попадне на листа хартия и да възникне тлеене в някакъв малък участък, като количеството отделен дим и топлина са толкова малки, че не могат да бъдат засечени. Когато впоследствие хартията се навие на руло, този участък остава скрит от много пластове навита хартия, но тлеенето продължава. След часове или дори дни, когато това руло с хартия е в склада, може да се стигне до запалване и много готова продукция да бъде унищожена, а и фабриката да бъде дълго време извън експлоатация до отстраняване на резултатите от пожара. Статистиката показва, че повече от половината предприятия, в които е имало голям пожар, фалират в рамките на 2-3 години след бедствието.

Как се постъпва за противопожарна защита в такива случаи?

Стремежът при превенция на такива пожари е да се постигне възможно най-ранно откриване на опасността от пожар (запалване), като това стане в самата машина (съоръжение), а не да се чака пожарът да се разрасне и да бъде открит от конвенционални пожароизвестителни средства.

Детекция – откриването на потенциално запалване се извършва със специализирани детектори. Те реагират на излъчвана от материала топлина в диапазона 200⁰С – 400⁰С, но засичат инфрачервените вълни от спектъра на тези температури, а не на измерването на температурата, както е при термичните детектори. В този смисъл тези детектори са оптични детектори на електромагнитни вълни с определена дължина на вълната. Друг начин на детектиране е откриване на засветване от искри, т.е. отново се детектират електромагнитни вълни, но тук спектърът е по-различен. Има и детектори, които комбинират и двете технологии. Освен това използваните за такива приложения детектори имат много голямо и бързо действие. За разлика от конвенционалните детектори не се чака насищане или достигане на някакъв праг, а датчикът реагира в момента на засичането на съответния параметър.

Гасенето на запалване в такива случаи става с класически методи – най-често вода или водна мъгла. Разликата от конвенционални пожарогасителни системи е, че изпълнителните механизми са с голямо и бързо действие. В общия случай от момента на детекция до пускане на водата за гасене интервалът е 100-200  милисекунди. Дюзите за водоразпръскване се разполагат на разстояние от детектора, като това разстояние е в зависимост от скоростта на движение на материала, т.е. какво разстояние ще измине материалът за времето на сработване на гасенето. То може да бъде от 30 см до няколко метра. Необходимите количества вода не са големи. Системите се проектират така, че да пръскат вода за кратки времеви интервали в зависимост от конкретното приложение. При това  в най-тежките случаи (напр. интервал за пръскане от максимум 30 секунди и 8 бр. дюзи с дебит 90 л/мин) максималното количество консумирана вода би било от порядъка на 350-400 литра за еднократно пръскане. Практиката показва, че един резервоар от 1000 литра обикновено е достатъчен за едно осигурявано място (или 2-3 места в близост едно до друго). Разбира се, трябва да се осигурят възможности за пълнене на резервоара. Важно е да се отбележи, че тръбите на така монтираната система са запълнени с вода. Следователно трябва да се има в предвид това обстоятелство при експлоатация на този тип системи през зимата на открито или в неотопляеми помещения. Необходимо е да се обмисли защита на тръбите от измръзване – изолация и отопляващи термокабели.

Друга характеристика от водната част за гасене в тези системи е, че се изисква сравнително високо налягане. За да е ефективна системата, е необходимо работното налягане на водата да е в рамките на 7-9 Bar. Най-често захранването с вода се прави от комплект резервоар+помпа+мембранен съд. Резервоарът в зависимост от нуждите е 1000 или 2000 литра и снабден със система за пълнене. Помпата е многостъпална, центробежна с дебит 10-25 м3/ч и налягане 7-9 бара. Мембранният съд има вместимост, определена от консумацията на вода за конкретното приложение – обикновено е 300-500 литра). Примери за приложение на специализирани индустриални пожарогасителни системи

I.       Защита на филтриращи системи Стремежът при защитата на филтриращите системи е да не се позволи искри или нагорещени тела да попаднат в тялото на филтъра и да предизвикат запалване на натрупания във филтъра леснозапалим материал. Детекторите се поставят на въздуховодите, така че да открият потенциалните опасности във възможно най-ранен етап. Дюзите се фиксират на разстояние от детекторите (това разстояние се определя от скоростта на движение във въздуховода). При откриване на искряща или нагорещена частица системата се активира и залива с вода пространството на въздуховода, изгасвайки или охлаждайки опасността.

II.     Защита на шредерни системиЗащитата на шредерните системи е малко по сложна. В този случай се разглеждат потенциално опасните зони от цялата система и това са:

·        Отворът за входящия материал;

·        Изходът на шредера;

·        Транспортът на материала след шредера.

Отворът за входящия материал се следи, за да не попадне вече запалено тяло в шредера – това е възможно при някакви предварителни обработки на материала или например процеси на гниене (при обработка на биологични отпадъци). При откриване на такава опасност се облива с вода вътрешната част на шредера.

При изхода на шредера е възможно вследствие на самото действие на шредера (нарязване) някакви метални предмети да се нагреят до много висока температура и да станат потенциално опасни за предизвикване на пожар. Гасителното действие в този етап от процеса може да бъде направено чрез използване на водна мъгла по протежение на транспортния механизъм или само с вода в определени участъци от него. Местата на пресипване от един транспорт на друг са много удобни за откриване на искри или нагрети тела. На самия транспорт едно светещо или нагрято тяло може да е затрупано с материал и да не бъде открито, но при пресипването това може да стане от подходящо разположени детектори и обезвредено с вода след това.

III.  Защита на машини в хартиената индустрия При обработката/производството на хартия  може да се разгледа следният пример. От сушилен барабан например излиза лист хартия и се подава на ролка за навиване. Поради голямата скорост на въртене на ролката влакна от хартията падат в пространството около навиващия механизъм. Тези влакна са много лесно запалими и е достатъчна една искра, за да пламнат. Възможно е също така вътре в барабанната сушилня от нагряването самият лист хартия да се запали или само да тлее в някакъв малък участък. При навиването на ролката този участък се скрива в рулото, но тлеенето продължава и впоследствие навитото руло се премества в склада и чак тогава може да възникне истинският пожар и да унищожи продукцията или склада и дори сградите.

За защита при такъв сценарий детекторите се фиксират така, че да следят материала и листа хартия непосредствено преди навиването и ако се окаже необходимо, да се активират дюзите с водна мъгла.

В заключение може да се каже, че развитието на технологиите за защита позволяват опазването на собствеността и на инвестициите в много по-големи мащаби отколкото преди и намират приложение в индустрии, в които е било немислимо да се говори за някаква превенция и намаляване на рисковете от пожари.

Галина Маринова