ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ В СКЛАДСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ

1. Введение

Автоматические системы пожаротушения являются ключевыми элементами обеспечения безопасности современных складов, где хранятся большие объёмы разнообразных грузов. С учётом растущих требований к скорости реагирования и минимизации ущерба, автоматизация этих систем выходит на первый план. Цель настоящей работы — выявить основные сложности, с которыми сталкиваются проектировщики и эксплуатационные службы при внедрении и обслуживании автоматических систем пожаротушения на складах. Сходные аспекты автоматизации рассмотрены также в ряде исследований [5, с. 23], [6, с. 115].

2. Общие принципы автоматических систем пожаротушения

Автоматические системы пожаротушения предназначены для быстрого обнаружения и подавления очага возгорания до его развития в крупный пожар. В складских помещениях наиболее распространены три класса систем: спринклерные (водяные), дренчерные и газовые. Каждая система включает три основных компонента:

• Датчики и извещатели, фиксирующие температуру и наличие дыма;
• Исполнительные механизмы, такие как клапаны, электромагнитные приводы и распылительные насадки;
• Система управления, объединяющая контрольные панели, логические контроллеры и интерфейсы интеграции с другими системами здания.

Проектирование и эксплуатация автоматических установок пожаротушения регламентируются следующими нормативными документами: СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические», СП 10.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки водяного пожаротушения», ГОСТ Р 53325–2012 «Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики», а также ГОСТ Р 12.3.047–98 «Пожарная безопасность. Автоматические установки пожаротушения. Общие технические требования» [1–4].

2.1. Спринклерные системы (водяные)

Спринклерная система — наиболее массовый и проверенный временем способ автоматического пожаротушения [2, с. 7]. Она основана на сети водопроводных труб с установленными спринклерными оросителями. При достижении определённой температуры тепловой замок оросителя разрушается, и вода распыляется на очаг возгорания [2, с. 12].

Типы оросителей:

• Стандартного отклика;
• Быстрого реагирования;
• Повышенной термостойкости и защиты от замерзания [2, с. 15].

Ключевые проблемы автоматизации:

1. Регулирование давления — необходима поддержка расчётного давления в протяжённых системах [2, с. 22];
2. Управление зонами — использование адресных модулей управления;
3. Самодиагностика — применение интеллектуальных ППК с функцией опроса;
4. Гидроудары — требуется внедрение демпферов и контроллеров с анализом динамики давления [3, с. 18].

Подобные аспекты рассмотрены и в [5, с. 25], где подчёркивается важность точного расчёта спринклерной сети в условиях переменной температуры.

2.2. Дренчерные системы

Дренчерные установки — разновидность водяного пожаротушения с одновременным включением всех оросителей при пожаре [2, с. 18]. Активация производится от системы пожарной сигнализации или вручную.

Проблемы автоматизации:

1. Адресация зон;
2. Расход воды и резервные насосы;
3. Интеграция с системой вентиляции и СОУЭ;
4. Ложные пуски — необходимо двухфакторное подтверждение [1, с. 37].

Сравнительный анализ дренчерных систем с другими типами представлен в [6, с. 118–120].

2.3. Газовые системы

Газовые установки применяются в помещениях с чувствительным к влаге оборудованием. Включают баллоны, трубопроводы и форсунки [1, с. 42].

Проблемы автоматизации:

1. Контроль герметичности объёма;
2. Предупреждение персонала;
3. Расчёт дозировки и синхронизация с другими системами [1, с. 44].

3. Особенности складских помещений

Высокие потолки, изменяемые стеллажные конструкции, наличие вентиляции и разнообразные грузы требуют гибкой настройки систем и автоматизации [2, с. 6]. Похожие выводы подтверждаются в исследовании [7, с. 82].

4. Ключевые проблемы автоматизации

• Задержка обнаружения;
• Ложные срабатывания;
• Калибровка в сложных условиях;
• Интеграция с WMS;
• Недостаток резервирования [4, с. 8].

4. Влияние эксплуатационных факторов
5. Пыль, вибрации и температурные перепады влияют на чувствительность и надёжность оборудования [3, с. 13]. В [5, с. 29] подчёркивается важность адаптивного обслуживания для снижения влияния внешней среды.

**6. Пример использования АПТ

Выбор оборудования пожарной автоматики, обеспечивающего обнаружение, оповещение и устойчивость приборов к воздействию электромагнитных помех по ГОСТ Р 50009-2000, определяется техническими решениями, принятыми в рабочих чертежах. Размещение и монтаж осуществляется в соответствии с технической документацией и инструкциями заводов-изготовителей на устанавливаемое оборудование.

**

В связи с тем, что характер объекта и проводимые в нем мероприятия предъявляют высокие требования к качеству и надежности оборудования, проектом предусматривается оснащение оборудованием последнего поколения с высокими показателями надежности. Принятые инженерные решения обеспечивают прокладку и замену кабелей во время эксплуатации объекта без строительных изменений. Проектом для всех систем предусмотрено применение сертифицированного в РФ оборудования и материалов.

Защите АУПС подлежат все помещения объекта за исключением помещений, указанных в п.4 Приложения А СП 5.13130.2009.

Расстановка пожарных извещателей произведена в соответствии с Разделом 13, Приложениями Н, М и П СП5.13130.2009 изм.1. В защищаемых помещениях устанавливаются дымовые пожарные извещатели ИП212-3СУ и ручные пожарные извещатели ИПР-3СУ. В помещениях устанавливается не менее 3 дымовых адресных пожарных извещателей. Формирование сигнала "Пожар" в зоне возгорания происходит при сработке двух дымовых пожарных извещателей или при нажатии ручного пожарного извещателя. Извещатели включаются в шлейфы приборов приемно-контрольных охранно-пожарных и управления (ППКОПиУ) Сигнал-20М, который объединяется с приборами существующей ситемой АПС объекта по линии интерфейса RS-485.

Питание 12В ППКОПиУ осуществляется от источников резервированного питания ИВЭПР 12В с резервным боксом БР2х12. Контроль исправности ИВЭПР осуществляется по шлейфу ППКОПиУ (тип шлейфа технологический).

Ручные пожарные извещатели следует устанавливать на стенах и конструкциях на высоте (1,5±0,1) м от уровня земли или пола до органа управления (рычага, кнопки и т. п.), не менее 0,75 м от других органов управления и предметов, препятствующих свободному доступу к извещателю. Размещение точечных дымовых пожарных извещателей производить на основном потолке (несущих конструкциях) с учетом приточной или вытяжной вентиляции, при этом расстояние от извещателя до вентиляционного отверстия не менее 1м от вентиляционных люков (отверстий) и не менее 0,5м от светильников в соответствии с руководствами по эксплуатации приборов.

ППКОПиУ и источник питания установить на стене на высоте 2-2,5м от поля рядом с существующим оборудованием.

В соответствии с СП5.13130.2009 по степени обеспечения надежности электроснабжения электроприемники автоматических установок пожарной сигнализации относятся к 1 категории по ПУЭ.

Электропитание автоматической установки пожарной сигнализации и системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре осуществляется:

• Основное - от отдельной группы (автоматических выключателей) электрощита здания сети переменного тока напряжением 230В 50Гц через источник резервированного питания ИВЭПР-12.
• Резервное - от аккумуляторных батарей источника питания ИВЭПР-12.

Время работы от аккумуляторных батарей - 24ч в дежурном режиме, 1ч в режиме Пожар".

Шлейфы пожарной сигнализации, линии контроля источников питания выполнить кабелем КПСнг(А)-FRLSx1х2х0,5. Линии интерфейса RS-485 выполнить кабелем КПСнг(А)-FRLS2х2х0,5. Кабели проложить в гофроотрубе по стенам и потолку.

При параллельной прокладке кабелей пожарной, охранной сигнализации и системы оповещения о пожаре с силовыми расстояние между ними должно быть не менее 0,5м. Допускается прокладка на расстоянии не менее 0,5м при условии экранирования от электромагнитных наводок. Допускается уменьшение расстояния до 0,25м без защиты от наводок до одиночных осветительных проводов и контрольных кабелей.

При всех случаях прохода проводов и кабелей сквозь стены прокладку осуществлять с заделкой отверстий негорючим материалом на всю толщину строительной конструкции.

Не допускается совместная прокладка кабельных линий систем противопожарной защиты с другими кабелями в одном коробе, трубе, жгуте, замкнутом канале строительной конструкции или на одном лотке.

Нулевые защитные проводники, предназначенные для зануления металлических корпусов, должны прокладываться от групповых щитков.

Алгоритм работы системы:

В помещениях устанавливается не менее 3 точечных дымовых извещателей, включенных по схеме "И". Формирование общего сигнала "Пожар" происходит при сработке двух дымовых пожарных иззвещателей или при нажатии ручного пожарного извещателя.

При сигнале "Пожар" в зоне возгорания формируются управляющие сигналы на запуск системы оповещения и управление инженерными системами здания.

Монтажно-наладочные работы следует начинать только после выполнения мероприятий по технике безопасности согласно:

• СНиП 12-03-2001 "Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования";
• СНиП 12-04-2002 "Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство".

При работе с ручными электроинструментами необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.2.013-87.

Элементы электротехнического оборудования системы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 12.2.007-75 по способу защиты человека от поражения электрическим током. Защитное заземление (зануление) электрооборудования должно быть выполнено в соответствии с требованиями ПУЭ, СНиП 3.05.06, ГОСТ 12.1.030 и технической документацией завода-изготовителя. На объекте все виды работ по техническому обслуживанию (ТО), проведению ремонта, (ПР и содержанию установок пожарной автоматики должны выполняться собственными специалистами объекта, прошедшими соответствующую подготовку, или по договору организациями, имеющими лицензию органов управления Государственной противопожарной службы на право выполнения работ по монтажу, наладке и техническому обслуживанию установок пожарной автоматики. Основным назначением ТО и ПР является выполнение мероприятий, направленных на поддержание установок пожарной автоматики в состоянии готовности к применению, предупреждению неисправностей и преждевременного выхода из строя составляющих приборов и

элементов. ТО может быть плановое и внеплановое. Плановое ТО предусматривается для шлейфов сигнализации и оповещения устройств питания. В обязательном порядке проводят проверку общей работоспособности всей системы.

После ликвидации пожара необходимо:

• проверить состояние элементов установки, находящихся в зоне горения, вышедшие из строя заменить;
• элементы автоматики привести в состояние контроля.

Численность обслуживающего персонала зависит от сложности производимых ремонтных работ на объекте.

Численность обслуживающего персонала для планового ТО должна быть не менее 2 человек. Проверка технического состояния и обслуживание систем осуществляется персоналом, изучившим принцип работы системы и имеющим квалификацию не ниже 3 разряда электромонтера АУПС.

7. Современные решения и пути оптимизации

• Искусственный интеллект и машинное обучение;
• IoT-датчики;
• Виртуальное моделирование (CFD);
• Сценарное управление [4, с. 20], [6, с. 122].

8. Заключение

Автоматизация систем пожаротушения требует учёта множества факторов. Для складов наиболее эффективен комплексный подход, включающий проектирование по нормативным документам, надёжные алгоритмы активации и современные технологии мониторинга.