Газовое пожаротушение: принцип работы, устройство и виды установок
Газовое пожаротушение это автоматический способ тушения: в закрытое помещение подают газовое огнетушащее вещество (ГОТВ) до концентрации, при которой горение прекращается. После выпуска не остаётся ни воды, ни порошка, поэтому такую защиту ставят в серверных, архивах, электрощитовых и музеях.
Как срабатывает газовое пожаротушение: этапы и время
Установка проходит пять этапов: извещатели замечают пожар, прибор управления включает оповещение и ждёт, пока люди выйдут, затем открывает модули, газ заполняет помещение за секунды и держит концентрацию, после чего помещение проветривают. Нормы Казахстана задают время почти для каждого этапа.
| Этап | Что происходит | Что задают нормы РК |
|---|---|---|
| 1. Обнаружение | Извещатели в защищаемом помещении передают сигнал на прибор управления | Установка запускается автоматически, а дистанционный пуск предусматривают дополнительно (п. 9.5.1 СН РК) |
| 2. Оповещение и задержка | Включаются табло и сирена, останавливается вентиляция, закрываются заслонки. Газ ещё не выпущен | Задержка на время эвакуации и остановки вентиляции (п. 9.5.1 СН РК). Заслонки закрываются не дольше чем за 30 с (п. 5.4.1.16 СП РК). Открытая дверь блокирует автоматический пуск (п. 9.3.7 СН РК) |
| 3. Выпуск газа | Модули открываются, газ идёт по трубам к насадкам и заполняет объём | 95 % массы газа за 10 с у модульных установок на сжиженных газах (кроме CO₂), за 5 с у централизованных, за 60 с у CO₂ и сжатых газов (п. 5.4.1.42 СП РК). Инерционность без задержки на эвакуацию не больше 15 с (п. 5.4.1.44 СП РК) |
| 4. Удержание концентрации | Газ остаётся в помещении, пламя не возобновляется | В помещении нет технологически необоснованных проёмов, газ не уходит в соседние помещения (п. 9.3.1 и 9.3.2 СН РК) |
| 5. Проветривание и восстановление | Газ удаляют, людей возвращают, модули перезаправляют | Порядок описан в статье «Газ сработал: как проветрить помещение» |
Пауза на втором этапе защищает людей: газ выпускается только после того, как помещение пусто. Подробнее о том, что должно быть в самом помещении, читайте в статье «Требования к помещению с газовым пожаротушением».
Как газ гасит пламя: три механизма
Газовые огнетушащие вещества гасят горение тремя способами: отбирают тепло у пламени, тормозят химическую реакцию горения или вытесняют кислород. У каждого вещества преобладает свой механизм.
| Механизм | Как работает | Какие газы |
|---|---|---|
| Охлаждение | Газ поглощает тепло, и температура в зоне горения падает ниже предела, при котором пламя поддерживается | Хладоны 227еа и 125, фторкетон ФК-5-1-12: у них это основной механизм |
| Торможение реакции (ингибирование) | Продукты распада газа в пламени обрывают цепь химических реакций горения | Хладоны и фторкетон: добавляется к охлаждению, но вклад меньше |
| Разбавление (снижение кислорода) | Газ вытесняет воздух, и доля кислорода падает примерно до 12–12,5 %, при таком содержании большинство материалов гореть перестаёт | Азот, аргон, инерген. У CO₂ разбавление идёт вместе с охлаждением |
В упрощённых описаниях хладоны называют ингибиторами, но у современных хладонов и фторкетона преобладает именно отбор тепла (так механизм описывают стандарт NFPA 2001 и производители). Из этого следует практический вывод: чем выше теплоёмкость газа, тем меньшая концентрация нужна для тушения. Поэтому фторкетон гасит пламя при 5,4 %, а хладон 125 при 9,8 %.
У CO₂ и инертных газов расчёт другой: чтобы снизить кислород до нужного уровня, их приходится подавать в большом объёме. CO₂ тушит при концентрации около 35 % (34,9 % по таблице Д.3 СП РК 2.02-102-2022), и в такой атмосфере человек находиться не может.
Из чего состоит установка газового пожаротушения
Установка газового пожаротушения состоит из пяти групп элементов: обнаружение, управление, хранение газа, доставка газа и оповещение с блокировками. Каждая группа решает одну задачу, и без любой из них система не сработает или сработает не вовремя.
| Группа | Элементы | Что делает |
|---|---|---|
| Обнаружение | Пожарные извещатели | Замечают дым или рост температуры и передают сигнал |
| Управление | Прибор управления, пусковые устройства, дистанционный пуск | Принимает сигналы, держит задержку, запускает модули, следит за цепями пуска и давлением в пусковых баллонах (п. 9.5.1 СН РК) |
| Хранение газа | Модули с запорно-пусковыми устройствами. В централизованной установке: батарея модулей или изотермический резервуар в станции пожаротушения | Хранят газовое огнетушащее вещество под давлением до выпуска |
| Доставка газа | Трубопроводы и насадки | Распределяют газ по помещению так, чтобы концентрация везде была не ниже нормативной (п. 9.2.1 СН РК) |
| Оповещение и блокировки | Табло, сирена, датчик открытия двери, отключение вентиляции, проём или клапан сброса избыточного давления | Предупреждают людей, не дают газу уйти и защищают стены и двери от перепада давления (п. 9.3.3, 9.3.7, 9.3.8 СН РК) |
В проекте установки эти группы описывают отдельно: для модульной установки данные о модулях, трубопроводах и насадках (п. 9.1.7 СН РК), для централизованной ещё и о батарее, коллекторе и распределительных устройствах (п. 9.1.8). Устройство самого модуля и отличия моделей FireStop собраны на странице «Модули газового пожаротушения».
Какие бывают установки газового пожаротушения
Установки делят по способу тушения (объёмные и локальные), по устройству (модульные и централизованные), по агрегатному состоянию газа (на сжиженных и на сжатых газах) и по способу пуска (автоматический, дистанционный, местный).
| Признак | Виды | Что важно знать |
|---|---|---|
| По способу тушения | Объёмная заполняет газом всё помещение. Локальная по объёму защищает отдельный агрегат | Локальную установку применяют, когда объёмная технически невозможна или невыгодна (п. 5.4.1.3 СП РК). В Казахстане для неё используют CO₂ (п. 5.4.1.6 СП РК) |
| По устройству | Модульная: модули стоят в защищаемом помещении или рядом. Централизованная: сосуды в отдельной станции, газ идёт по трубам в несколько помещений | Для модульной отдельная станция не нужна (п. 5.4.2.1 СП РК). В централизованной сосуды и распределительные устройства размещают в станции пожаротушения (п. 9.1.10 и 9.1.11 СН РК) |
| По газу | На сжиженных газах: хладоны, CO₂. На сжатых: азот, аргон, инерген | От вида газа зависит время выпуска: 10, 5 или 60 с (п. 5.4.1.42 СП РК) |
| По пуску | Автоматический, дистанционный, местный | Местный пуск обязателен в централизованных установках (п. 9.1.35 СН РК), а в модульных запрещён, если модули стоят в защищаемом помещении (п. 9.1.36 СН РК) |
Модульная или централизованная: как выбрать
| Критерий | Модульная | Централизованная |
|---|---|---|
| Где хранится газ | В защищаемом помещении или рядом с ним | В станции пожаротушения |
| Запас газа | У каждого помещения свои модули | Один запас на группу помещений, защищаемых одновременно (п. 9.1.1 СН РК) |
| Время выпуска 95 % массы (сжиженные газы, кроме CO₂) | не больше 10 с | не больше 5 с |
| Что нужно кроме модулей | Трубопровод и насадки; сами модули ставят в защищаемом помещении или рядом | Отдельное помещение станции, коллектор, распределительные устройства |
Какие газы применяют для тушения
В Казахстане для объёмного тушения применяют сжиженные газы (CO₂, хладоны 23, 125, 218, 227еа, 318Ц, шестифтористую серу) и сжатые (азот, аргон, инерген). Фторкетона ФК-5-1-12 в таблице 8 СП РК нет, его проектируют по документации производителя (п. 9.1.6 СН РК).
| Группа | Газы | Концентрация тушения по н-гептану |
|---|---|---|
| Хладоны | Хладон 227еа, хладон 125, хладон 23 | 7,2 %, 9,8 % и 14,6 % (таблицы Д.8, Д.6, Д.5 СП РК) |
| Фторкетон | ФК-5-1-12 | 5,4 % по российскому СП 485 с Изменением № 2: в своде РК значения нет |
| Инертные газы | Азот, аргон, инерген | Для инергена 36,5 % (таблица Д.10 СП РК) |
| Двуокись углерода | CO₂ | 34,9 % (таблица Д.3 СП РК) |
Газ подбирают по людям в помещении, габаритам модулей и ограничениям объекта. Сравнение трёх веществ, которые ставят чаще всего, с расчётом на помещение 50 м³ собрано в статье «Какой газ выбрать для пожаротушения», а паспортные данные и заправку модулей описывает страница «Газовые огнетушащие вещества».
Где применяют газовое пожаротушение
Газ выбирают там, где вода и порошок испортили бы то, что защищают: серверные и ЦОД, электрощитовые, архивы, музеи и библиотеки, банковские хранилища, объекты энергетики и блок-контейнеры.
- Серверные и ЦОД. После выпуска газ проветривают, и стойки остаются сухими и чистыми. Нормы, выбор газа и расчёт собраны на странице «Газовое пожаротушение серверной».
- Электрощитовые и кабельные помещения. Газовые установки применяют для пожаров классов A, B, C и E, то есть и для электрооборудования под напряжением, а вещество выбирают с учётом напряжения (п. 5.4.1.1 СП РК). Подробности есть на странице «Пожаротушение в электрощитовой газом».
- Архивы, музеи и библиотеки. Бумага, фонды и экспонаты не страдают от воды. Режим хранения и выбор газа разобраны на странице «Газовое пожаротушение архива».
- Банковские хранилища, объекты энергетики, блок-контейнеры. Это замкнутые помещения с дорогим оборудованием, где нужна защита без воды.
Подбор начинается с назначения помещения. Напишите инженеру FireStop, для какого объекта нужна система и какая у него площадь, и он предложит тип установки и комплектацию.
Где газовое пожаротушение не применяют
Газ не годится для материалов, которые тлеют внутри объёма или горят без доступа воздуха, для порошков металлов, гидридов и пирофорных веществ (п. 9.1.22 СН РК), а также для помещений, которые не удаётся загерметизировать.
- материалы, склонные к самовозгоранию и тлению внутри объёма: опилки, хлопок, травяная мука, волокнистые, сыпучие и пористые материалы;
- химические вещества и полимерные материалы, которые тлеют и горят без доступа воздуха;
- порошки металлов (натрия, калия, магния, титана) и гидриды металлов;
- пожары класса D и химически активные вещества: СН РК 2.02-02-2023 на них вообще не распространяется (п. 1.3);
- помещения, из которых нельзя вывести людей за время задержки пуска: выпуск газа ждёт, пока помещение опустеет (п. 9.5.1 СН РК);
- помещения с проёмами, которые нельзя закрыть: газ уходит, и концентрация не держится.
Требования к самому помещению, от доводчика на двери до проёма для сброса давления, описаны в статье «Требования к помещению с газовым пожаротушением».
Чем газ отличается от порошка, аэрозоля и воды
Главное отличие газа в том, что он не оставляет остатка на оборудовании, документах и ценностях. Порошок, аэрозоль и вода справляются с огнём, но после них приходится чистить или сушить то, что тушили.
| Способ | Что остаётся после тушения | Где уместен |
|---|---|---|
| Газ | Ничего: газ уходит при проветривании | Серверные, архивы, щитовые, хранилища: там, где дорого само содержимое. Нужно герметичное помещение |
| Порошок | Порошок оседает на оборудовании и внутри техники, нужна уборка | Помещения без чувствительной техники, где важна цена |
| Аэрозоль | Мелкодисперсный налёт | Малые закрытые объёмы |
| Вода | Влага: страдают техника и бумага | Здания и помещения с массовым пребыванием людей, склады, паркинги |
Таблица описывает общие свойства способов. Выбор для конкретного объекта делает проектировщик по нормам и пожарной нагрузке.
От проекта до перезарядки: путь установки
Установка газового пожаротушения проходит шесть этапов: проект, монтаж, приёмка, обслуживание, срабатывание с восстановлением и работа с запасом ГОТВ. На каждом этапе есть свои документы и сроки.
| Этап | Что происходит | Где подробнее |
|---|---|---|
| Проект | Считают массу газа, гидравлику, число насадков, время подачи и площадь проёма для сброса давления (п. 9.1.9 СН РК) | Проектирование |
| Монтаж | Установку монтирует организация с разрешением на такие работы | Монтаж, ответственность за работу без разрешения |
| Приёмка | Испытания, акт и заключение противопожарной службы | Приёмка установок |
| Обслуживание | Проверки по регламенту, взвешивание модулей, освидетельствование баллонов | Освидетельствование модулей, заправка |
| Срабатывание | Проветривание, возврат объекта в работу, перезаправка | Что делать после срабатывания |
| Запас и резерв | Запас газа на восстановление сработавшей установки (п. 9.1.18 СН РК) | Запас и резерв ГОТВ |
Частые вопросы
Можно ли остаться в помещении, когда выпускается газ?
Нет, людей выводят до выпуска. Установка сначала включает оповещение и выдерживает задержку на эвакуацию, а открытая дверь блокирует автоматический пуск (п. 9.3.7 и 9.5.1 СН РК). Хладон 125 тушит при концентрации 9,8 %, выше порога безопасности 7,5 %. У хладона 227еа и фторкетона порог выше концентрации тушения, но порядок тот же: помещение пустеет до выпуска.
Что считают в проекте газового пожаротушения?
В проекте считают массу огнетушащего вещества, диаметр трубопровода, тип и число насадков, время подачи газа и площадь проёма для сброса избыточного давления (п. 9.1.9 СН РК). Для расчёта нужны план помещения, сведения о фальшполе и потолке, схема вентиляции и данные о том, где бывают люди.
Нужно ли разрешение на монтаж газового пожаротушения в Казахстане?
Да. Монтаж и обслуживание пожарной автоматики в Казахстане выполняют по разрешению, которое выдаёт Комитет противопожарной службы МЧС РК (Правила от 28 августа 2025 года). Работа без разрешения влечёт ответственность, а установку, смонтированную не по проекту, не принимают. Подробности в статье об ответственности за работу без разрешения.
Как часто обслуживают установку газового пожаротушения?
Обслуживание ведут по регламенту, а у модулей FireStop первое освидетельствование баллонов наступает через 10 лет, и раз в три года модули взвешивают, чтобы проверить массу газа. После срабатывания модули перезаправляют. Освидетельствование и заправку выполняет завод в Алматы.
Почему газ не годится для открытых площадок и больших негерметичных помещений?
Газ работает как объёмная защита: концентрация должна держаться в закрытом объёме. Параметр негерметичности помещения ограничен таблицей 9 СП РК: от 0,044 м⁻¹ для помещений до 10 м³ до 0,0022 м⁻¹ для помещений до 10 000 м³. Помещения с большей негерметичностью проектируют по техническим условиям (п. 5.4.1.12), а для защиты отдельного агрегата применяют локальное тушение на CO₂.