Почему при выпуске огнетушащего газа в помещении повышается давление

Газовое пожаротушение работает за счет быстрого поступления расчетного количества огнетушащего вещества в защищаемый объем. За короткое время внутри помещения меняется газовая среда, а вместе с ней и давление. Если этот процесс не учитывать, нагрузка на двери, перегородки и другие ограждающие конструкции может оказаться выше допустимой.

Именно поэтому клапан сброса избыточного давления рассматривают как часть общей системы защиты помещения, а не как отдельный вспомогательный элемент. Его задача связана с контролируемым выравниванием давления при выпуске огнетушащего вещества.

Почему давление меняется

Во время срабатывания установки в помещение за небольшой промежуток времени поступает значительный объем газа.

Воздух, который уже находится внутри, не исчезает мгновенно. В результате количество газовой среды в ограниченном пространстве увеличивается, что может вызвать кратковременный рост давления.

Ситуация зависит от нескольких факторов:

• объема помещения;
• количества подаваемого вещества;
• скорости его выпуска;
• герметичности ограждающих конструкций;
• наличия естественных путей выхода воздуха;
• работы вентиляции;
• характеристик самого огнетушащего состава.

Поэтому одинаковое оборудование может создавать разные условия в помещениях с разной геометрией и герметичностью.

Почему нельзя просто оставить помещение негерметичным

На первый взгляд кажется, что проблему давления можно решить обычными щелями и открытыми проемами. Для газового пожаротушения такой подход неправильный.

После выпуска вещества необходимо не только избежать опасного перепада давления, но и сохранить расчетную огнетушащую концентрацию в защищаемом объеме. Если газ слишком быстро выходит наружу, эффективность тушения снижается.

Получается две связанные задачи: помещение должно достаточно хорошо удерживать огнетушащее вещество и одновременно иметь предусмотренный способ безопасного сброса давления.

Именно поэтому герметичность нельзя рассматривать отдельно от работы всей системы.

Какие конструкции испытывают нагрузку

Перепад давления воздействует прежде всего на ограждающие элементы помещения.

Это могут быть:

• двери;
• легкие перегородки;
• подвесные конструкции;
• окна;
• технологические панели;
• элементы отделки.

Особенно внимательно нужно относиться к помещениям с легкими перегородками и большими поверхностями, чувствительными к разнице давления.

Проблема не обязательно проявится в виде разрушения конструкции. Возможны деформация, нарушение креплений, самопроизвольное открывание двери или повреждение отдельных элементов.

Почему важна скорость выпуска газа

Значение имеет не только общее количество огнетушащего вещества, но и то, насколько быстро оно поступает внутрь.

Чем интенсивнее идет выпуск, тем быстрее меняются параметры газовой среды. Поэтому система сброса должна соответствовать расчетному сценарию работы установки.

Нельзя просто выбрать устройство «с запасом» без учета условий объекта. Слишком небольшая пропускная способность может не обеспечить требуемого выравнивания давления, а неправильная организация сброса способна повлиять на удержание газа после выпуска.

Как влияет вентиляция

Вентиляционные системы тоже участвуют в воздухообмене помещения, но использовать их вместо специально предусмотренного сброса давления нельзя автоматически.

При пожаре вентиляция обычно должна работать по определенному алгоритму. Одни установки отключаются, отдельные клапаны меняют положение, другие инженерные системы переходят в аварийный режим.

Если оставить обычную вытяжку работающей, она может начать удалять огнетушащее вещество и снижать его концентрацию.

Поэтому вентиляция, герметичность и сброс давления должны рассматриваться как взаимосвязанные части одного проектного решения.

Что происходит после выпуска газа

Повышение давления обычно связано с начальным этапом подачи огнетушащего вещества. Но после завершения выпуска параметры внутри помещения продолжают изменяться.

На них влияют температура, утечки, движение воздуха и особенности самого состава. Поэтому важен не только момент запуска, но и последующее удержание условий, необходимых для прекращения горения.

Система сброса должна выполнять свою функцию так, чтобы защитить конструкции и при этом не создать чрезмерный путь утечки газа.

Почему расчет нужен для конкретного помещения

Два помещения одинаковой площади могут вести себя совершенно по-разному.

Одно может иметь капитальные стены, небольшое количество проходок и плотную дверь. Другое - легкие перегородки, множество кабельных вводов и сложную вентиляцию.

Поэтому параметры сброса нельзя определять только по площади помещения или номиналу установки пожаротушения. Учитываются фактический объем, характеристики огнетушащего вещества, скорость подачи, герметичность и допустимый перепад давления для конструкций.

Газовое пожаротушение эффективно только тогда, когда одновременно решены две задачи: огнетушащее вещество остается в защищаемом объеме достаточно долго, а возникающий перепад давления не создает опасной нагрузки на помещение.