Газовое пожаротушение

Принцип работы, типы газов, нормативные требования в Украине

Содержание статьи

Газовое пожаротушение – это способ автоматического тушения пожара, при котором используются специальные газовые смеси (чаще всего – азот, аргон или хладоны), которые прекращают горение, вытесняя кислород или тормозя химическую реакцию пламени.

В отличие от воды, пены или порошка, газ не оставляет после срабатывания никаких следов – не повреждает оборудование, документы или материальные ценности, поэтому такие системы стали стандартом для серверных, архивов, музеев и объектов электроэнергетики.

Инфографика о системах газового пожаротушения: преимущества и сферы применения.

Принцип работы

Система газового пожаротушения срабатывает по схеме «обнаружение → сигнализация → задержка → подача газа».

Все начинается с того, что пожарные извещатели (чаще всего дымовые, иногда – аспирационные для раннего обнаружения) фиксируют признаки возгорания и передают сигнал на прибор приемно-контрольный пожарный (ППКП). Тот, в свою очередь, активирует оповещение людей в помещении, автоматически отключает вентиляцию и закрывает противопожарные клапаны, выдерживает проектную задержку пуска (как правило – до 30 секунд, чтобы персонал успел эвакуироваться), и только после этого открывает запорно-пусковые устройства баллонов с огнетушащим веществом.

Сам процесс тушения пожара происходит за счет одного из двух физических механизмов (в зависимости от типа газа):

  1. Снижение концентрации кислорода: газ быстро заполняет помещение, вытесняя кислород. Когда доля кислорода падает ниже 12–15% (норма – около 21%), процесс горения прекращается.
  2. Охлаждение и ингибирование: специальные химические газы (хладоны, Novec 1230) поглощают тепловую энергию и прерывают цепную реакцию горения на молекулярном уровне.
Инфографика: принцип работы систем газового пожаротушения.

Из чего состоит система газового пожаротушения

Типичная установка газового пожаротушения включает:

  • Модули газового пожаротушения (МГП): высокопрочные баллоны с запорно-пусковыми устройствами, где хранится огнетушащее вещество под давлением.
  • Распределительный трубопровод и насадки: система труб, которая доставляет газ от баллонов к защищаемому помещению и равномерно его распыляет.
  • Приемно-контрольный прибор (ППКП) и извещатели: электроника, которая обнаруживает пожар, управляет автоматикой и подает сигналы тревоги.
  • Светозвуковые оповещатели «ГАЗ – УХОДИ!» / «ГАЗ – НЕ ВХОДИТЬ!».

Также, в зависимости от сложности системы, могут входить: клапаны сброса избыточного давления, устройства автоматического отключения вентиляции, шкафы управления пуском с ручным и автоматическим режимом.

Виды систем газового пожаротушения

По физическому механизму действия все огнетушащие газы делятся на две большие группы: инертные газы (тушат физически, вытесняя кислород) и химические (фторуглеводородные) газы (тушат преимущественно химически, подавляя реакцию горения).

Выбор между этими двумя газами – это почти всегда компромисс между площадью, которую занимает оборудование, и общей стоимостью такой системы тушения.

Инертные газы

К этой группе относятся азот (N₂), аргон (Ar) и их смеси – например, IG-541 (Inergen: азот, аргон, углекислый газ), IG-55 (Argonite: азот и аргон поровну), IG-01 (чистый аргон), IG-100 (чистый азот).

Принцип действия: газ физически вытесняет кислород из зоны горения (подробнее об этом в статье «Флегматизация в пожаротушении»). Чтобы остановить горение, нужна большая объемная концентрация газа в помещении – обычно 35–50% от объема, поэтому баллонов нужно существенно больше, чем для химических систем.

Хранение: газы находятся в баллонах в газообразном состоянии под очень высоким давлением – 150–300 бар. Это означает толстостенные, тяжелые баллоны и, как следствие, большую площадь, нужную под батарею баллонов.

Скорость подачи: в отличие от химических систем, инертные газы подаются медленнее – расчетное время подачи составляет, как правило, 60–120 секунд. Это сделано намеренно: более быстрый выброс такого большого объема газа создал бы опасное избыточное давление в помещении, способное повредить двери, окна или фальшпотолок.

Безопасность для людей: инертные газы не токсичны сами по себе, а их опасность связана исключительно со снижением концентрации кислорода. При правильно рассчитанной проектной концентрации человек еще может некоторое время находиться в помещении во время подачи газа, что делает эту группу более приемлемой для помещений с постоянным пребыванием персонала.

Экологичность: главное преимущество – нулевой потенциал глобального потепления (GWP = 0) и нулевое влияние на озоновый слой, поскольку это обычные составляющие атмосферного воздуха. Это критически важно для объектов, где действуют корпоративные ESG-требования или усиленное экологическое регулирование.

Когда выбирать инертные газы:

  • Крупный объект и есть достаточно места для помещения баллонной (или для станции пожаротушения).
  • Приоритет – долгосрочная экономия на огнетушащем веществе (сам газ дешевый, основные затраты – на оборудование).
  • В помещении постоянно находятся люди, и критична именно безопасность газа, а не скорость или компактность системы.
  • Действуют жесткие экологические требования или ограничения на фторированные газы.

Химические (фторуглеводородные) газы

К этой группе относятся хладоны — HFC-227ea (коммерческое название FM-200), HFC-125, а также более новое поколение агентов на основе фторкетонов, самый известный из которых – Novec 1230 (FK-5-1-12).

Принцип действия: эти газы тушат преимущественно химически – прерывают цепную реакцию горения на молекулярном уровне, частично также охлаждая пламя. Благодаря этому требуется значительно более низкая объемная концентрация для тушения – обычно 6–9%, то есть в несколько раз меньше, чем для инертных газов.

Хранение: вещество хранится в сжиженном состоянии под умеренным давлением (25–42 бар, часто с дополнительным наддувом азотом для равномерной подачи). Из-за этого баллоны компактнее и легче для того же защищаемого объема – ключевое преимущество для объектов с ограниченным пространством.

Скорость подачи: нормативное время подачи – не более 10 секунд до достижения 95% расчетной концентрации. Это самый быстрый способ газового тушения, что особенно важно для объектов с высокой стоимостью простоя оборудования (например, ЦОД).

Безопасность для людей: хладоны при нормативной концентрации считаются приемлемыми для кратковременного присутствия человека при условии соблюдения времени задержки пуска и немедленной эвакуации, однако при превышении концентрации или продолжительности воздействия могут оказывать токсичное и кардиотоксичное действие.

Экологичность: здесь есть разница в зависимости от выбранного газа. Классические хладоны (HFC-227ea, HFC-125) обладают высоким потенциалом глобального потепления (GWP в сотни–тысячи единиц) и подпадают под ограничения оборота фторированных парниковых газов (в ЕС – Регламент (ЕС) № 517/2014 и его преемники, постепенное сокращение квот). Novec 1230, напротив, имеет GWP, близкий к 1 — практически нулевое влияние на климат, и именно поэтому активно вытесняет классические хладоны на новом строительстве, хотя и стоит дороже.

Когда выбирать химические газы:

  • Ограниченная площадь под размещение баллонов (серверные шкафы, телеком-контейнеры, небольшие электрощитовые).
  • Важна скорость тушения – например, дорогостоящее технологическое оборудование, где каждая секунда горения означает убытки.
  • Объект компактный, и экономия пространства важнее стоимости самого вещества.
  • Нужен современный, экологически нейтральный агент (Novec 1230) для объектов с жесткими требованиями к GWP.

Отдельно о CO₂

Углекислый газ исторически также применялся для пожаротушения и по принципу действия близок к инертным газам (вытесняет кислород), но сегодня его не относят к системам газового пожаротушения в смысле ДСТУ EN 15004 – этот стандарт прямо исключает CO₂ из сферы применения, и системы на CO₂ проектируются по отдельному нормативному документу.

Главная причина ограниченного применения — высокая опасность для человека: огнетушащая концентрация CO₂ фактически смертельна, поскольку вытесняет кислород почти полностью, без «запаса» на короткое присутствие человека, как это заложено в системах на инертных газах или хладонах. Поэтому CO₂-системы применяют исключительно для помещений без постоянного пребывания персонала – машинных отделений, покрасочных камер, отдельных видов технологического оборудования – и всегда с усиленными блокировками доступа и задержкой пуска.

Преимущество CO₂ — низкая стоимость самого газа по сравнению с хладонами или даже инертными газами, поэтому там, где это допустимо по условиям безопасности, система остается экономически оправданной.

Инфографика: виды систем газового пожаротушения. Сравнение инертных и химических газов.

Области применения газового пожаротушения

Газовые системы пожаротушения классически применяют для классов пожаров:

  • A (твердые горючие материалы – бумага, дерево, ткани), с некоторыми ограничениями на тлеющие материалы.
  • B (горючие жидкости)
  • C (горючие газы)
  • E (электроустановки под напряжением)

👉 Подробнее про классы пожаров.

Система целесообразна там, где материальная или информационная ценность содержимого помещения существенно превышает стоимость самой системы, а использование воды, пены или порошка недопустимо: серверные, дата-центры, архивы, музейные фонды, электрощитовые, закрытые трансформаторные подстанции, помещения АТС и т.д.

Нормативная база и требования

Проектирование, монтаж и обслуживание систем газового пожаротушения в Украине регламентируется:

  • ДСТУ EN 15004-1:2014 – устанавливает требования к проектированию, монтажу и техническому обслуживанию систем газового пожаротушения; идентичен EN 15004-1:2008; действующий, с 2022 года действует также обновленная редакция ДСТУ EN 15004-1:2022 (гармонизирована с EN 15004-1:2019 и ISO 14520-1:2015).
  • Другие части (со 2 по 10) ДСТУ EN 15004 – определяют физические свойства конкретных огнетушащих веществ (хладонов, инертных газов, фторкетонов) и требования к проектированию систем на их основе.
  • ДСТУ EN 12094 (серия) – требования к компонентам систем газового пожаротушения: запорно-пусковым устройствам, насадкам, трубопроводной арматуре.
  • ДБН В.2.5-56:2014 Системы противопожарной защиты – определяет, где именно газовое пожаротушение обязательно, а также содержит в приложении Ж требования к техническому обслуживанию систем противопожарной защиты, в частности периодичность проверок.
  • ДБН В.1.1-7:2016 Пожарная безопасность объектов строительства. Общие требования – определяет общие требования пожарной безопасности зданий, на которые накладываются требования к конкретным системам защиты.
  • НАПБ А.01.001-2014 Правила пожарной безопасности в Украине – базовый документ с общими требованиями к содержанию систем противопожарной защиты на объектах всех форм собственности.

Проектирование, монтаж и обслуживание – коротко

Проектирование газового пожаротушения начинается с расчета класса пожарной опасности объекта, определения необходимой огнетушащей концентрации для конкретного типа газа и материалов в помещении, а также проверки геометрии помещения на возможность герметизации.

Далее выполняется гидравлический расчет трубопроводной сети, подбор количества и типоразмера баллонов, разработка схемы блокировок с вентиляцией и системой оповещения.

Монтаж выполняет организация с соответствующей лицензией (декларацией) на проектирование и монтаж систем противопожарной защиты. После монтажа обязательны пусконаладочные испытания с проверкой фактической герметичности помещения и времени срабатывания.

Техническое обслуживание систем пожаротушения (согласно требованиям приложения Ж ДБН В.2.5-56:2014) выполняется по установленному графику: ежемесячные осмотры (проверка исправности сигнализации, давления в баллонах, состояния извещателей), полугодовые проверки (в том числе состояния трубопроводной сети), а также ежегодные испытания работоспособности системы в целом.

Что входит в техническое обслуживание газового пожаротушения

  • проверка давления и массы огнетушащего вещества в баллонах;
  • проверка исправности запорно-пусковых устройств и электрических цепей пуска;
  • контроль герметичности защищаемого помещения;
  • проверка исправности извещателей раннего обнаружения и ППКП;
  • проверка автоматической блокировки вентиляции;
  • ведение журнала технического обслуживания с фиксацией всех работ.

Важно знать: договор на техническое обслуживание системы газового пожаротушения заключается с организацией, имеющей лицензию, и именно наличие регулярного ТО, а не только факт монтажа системы, подтверждает ее исправность во время проверок ГСЧС.

Компании, специализирующиеся на системах пожаротушения

Если же вы ищете подрядчика для установки газового пожаротушения или выполнения полного комплекса работ по пожарной безопасности – от проектирования до монтажа и последующего технического обслуживания, – у нас есть список лучших компаний по пожарной безопасности в Украине (более 20 компаний из Киева, Харькова, Днепра, Одессы, Львова и других городов).

Часто задаваемые вопросы

Стоимость зависит от объема помещения, типа огнетушащего вещества и сложности трубопроводной сети. Хладоновые системы обычно дешевле в части оборудования на тот же защищаемый объем, чем системы на инертных газах, из-за более низкой требуемой концентрации. Но точную стоимость можно узнать только после проектного расчета для конкретного объекта.

Системы на хладонах и инертных газах проектируются с учетом кратковременного присутствия человека в момент срабатывания при условии немедленной эвакуации в течение времени задержки пуска.

Системы на CO₂ опасны для жизни и требуют строгого соблюдения блокировок и эвакуации до подачи газа.

Да, при условии применения менее опасных огнетушащих веществ (хладонов или инертных газов в нормативной концентрации), обязательной системы предупредительного оповещения и задержки пуска, достаточной для полной эвакуации персонала.

Время удержания огнетушащей концентрации определяется проектным расчетом в зависимости от класса пожарной опасности помещения — как правило, это не менее 10 минут для помещений с риском тления твердых материалов. После этого помещение проветривают с помощью передвижных или стационарных дымососов.