Кіріспе

Өрттен қорғау әдісі – өрттен қорғаудың толық жүйесі.

Өрт сөндіру жүйесі – өрттен қорғаудың белсенді әдісі болып табылады, оған сумен жабдықтау жүйесі арқылы жеткілікті қысым мен ағынмен су тарату құбырлары қосылады, ал оларға өрт сөндіру құрылғылары жалғанады. Бастапқыда тек зауыттар мен ірі коммерциялық ғимараттарда қолданылғанмен, қазірде үйлер мен шағын ғимараттар үшін де қолжетімді бағада жүйелер бар. Өрт сөндіру жүйелері дүние жүзінде кеңінен қолданылады, жыл сайын 40 миллионнан астам сөндіру құрылғылары орнатылады. Өрт сөндіру жүйелері көбінесе адам өмірін сақтау мақсатында жобаланады, бірақ олар міндетті түрде ғимаратты қорғауға арналмайды. Өрт сөндіру жүйелерімен толық қорғалған ғимараттардың 96% жағдайда өрт тек қана өрт сөндіру жүйесімен тоқтатылған.

Тарих

Леонардо да Винчи 15 ғасырда су шашырату жүйесін ойлап тапқан. Леонардо өзінің қамқоршысының ас үйін жоғары қуатты пешпен және конвейерлік ленталар жүйесімен автоматтандырды. Бір күлкілі оқиға кезінде, үлкен тойда бәрі дұрыс болмады және өрт шықты. "Су шашырату жүйесі тым жақсы жұмыс істеді, су тасқынының салдарынан барлық тамақ және ас үйдің көп бөлігі шайылып кетті". Амброз Годфри 1723 жылы алғашқы табысты автоматтандырылған су шашырату жүйесін жасады. Әлемдегі алғашқы заманауи, танылатын су шашырату жүйесі 1812 жылы Ұлыбританиядағы Дрюри-Лейндегі Театр Рояльде, оның архитекторы Уильям Конгрев орнатты және сол жылы 3606 нөмірімен патенттелді. Құрал 400 шұңқырлы (шамамен 95 000 литр) цилиндрлі, ауа өткізбейтін резервуардан тұрады, ол театрдың барлық бөліктеріне таралған су құбырымен жабдықталған. Тарату құбырынан тамақтанатын кішірек құбырлар сериясы өрт болған жағдайда су шашуға арналған бірнеше тесіктермен тесілген. Фредерик Гриннелл Генри С. Пармалидің жобасын жетілдіріп, 1881 жылы оның атымен аталған автоматты су шашырату құрылғысына патент алды. Ол құрылғыны жақсартуын жалғастырып, 1890 жылы қазір қолданыстағы шыны дискілі су шашырату құрылғысын ойлап тапты. "1940 жылдарға дейін су шашырату құрылғылары негізінен коммерциялық ғимараттарды қорғау үшін орнатылды, ал олардың иелері сақтандыру шығындарын үнемдеу арқылы шығындарын өтеуге мүмкіндік алды. Соңғы жылдарда өрт сөндіру жүйелері Солтүстік Американың кейбір аймақтарында міндетті қауіпсіздік жабдығына айналды, оның ішінде жаңадан салынған "ауруханалар, мектептер, қонақ үйлер және басқа да қоғамдық ғимараттар" бар. Бұл заң кез келген қонақ үйдің, мәжіліс залының немесе осыған ұқсас мекеменің (мысалы, түндеу үшін немесе конференцияға) федералдық қаражат алған жағдайда, өртке қарсы және басқа да қауіпсіздік талаптарына сәйкес келуін талап етеді. Осы талаптардың ең көрінетіні – су шашырату жүйесін орнату. Көптеген қонақ үйлер мен басқа да қоғамдық орындар мемлекеттік қонақтармен жұмыс істеуге мүмкіндік беру үшін жабдықтарын жаңарта бастағандықтан, бұл құрылыс түрі тікелей жергілікті құрылыс нормаларында талап етілмеген жағдайларда да де-факто өнеркәсіптік стандартқа айналды. Егер құрылыс нормаларында өрт сөндіру жүйелерін пайдалану туралы нақты талаптар болмаса, оларды қосымша жүйе ретінде орнату өте тиімді болуы мүмкін. АҚШ құрылыс нормаларының көпшілігі арзан құрылыс материалдарын пайдалануға, еден ауданының үлкен шектеулеріне, эвакуация жолдарының ұзындығын арттыруға және өрт сөндіру жүйелерімен қорғалған құрылыстарда өртке қарсы құрылыс салуға қойылатын талаптарды азайтуға мүмкіндік береді. Осының салдарынан, су шашырату жүйесін орнату және жобаның басқа аспектілерінде ақша үнемдеу арқылы жалпы құрылыс құны су шашырату жүйесі жоқ құрылысқа қарағанда көбінесе төмендейді. 2011 жылы Пенсильвания және Калифорния АҚШ-тағы барлық жаңа тұрғын үй құрылысында су шашырату жүйелерін талап еткен алғашқы штаттар болды. Алайда Пенсильвания сол жылы заңды күштен жойды. Көптеген муниципалитеттер қазір тұрғын үйлерге су шашырату құрылғыларын орнатуды талап етеді, тіпті олар мемлекеттік деңгейде талап етілмесе де.

Еуропа

Норвегияда 2010 жылдың шілдесінен бастап екі қабаттан асатын барлық жаңа тұрғын үйлер, барлық жаңа қонақүйлер, қарттар үйлері және ауруханалар су шашырату жүйесімен жабдықталуы тиіс. Басқа скандинавия елдері жаңа қарттар үйлерінде су шашырату жүйесін қажет етеді немесе жақын арада талап ете бастайды, ал Финляндияда 2010 жылы қарттар үйлерінің үштен бірі су шашырату жүйесімен қайта жабдықталды. 2005 жылғы 27 қазанда Нидерландыдағы Схипхол әуежайындағы заңсыз көшіп келушілерді ұстау орталығында болған өрт салдарынан 11 тұтқын қаза тапты, бұл Нидерландыдағы ұқсас жобаланған барлық түрмелерде су шашырату жүйесін қайта жабдықтауға әкелді. 1996 жылғы 11 сәуірде Дюссельдорф әуежайында 17 адамның өмірін қиған өрт Германияның барлық ірі әуежайларында су шашырату жүйесін қайта орнатуға себеп болды. Еуропаның көптеген елдері сауда орталықтарында, ірі қоймаларда және биік ғимараттарда су шашырату жүйесін орнатуды талап етеді. Ұлыбританияда су шашырату жүйелеріне қызығушылықтың артуы және қолдау көрсету олардың кеңінен орнатылуына әкелді. Мысалы, мектептерде үкімет мектептердегі өрт қауіпсіздігіне арналған жобалау нұсқаулығы – Building Bulletin 100 арқылы ұсыныстар жасады, онда кейбір аз тәуекелді мектептерді қоспағанда, көптеген жаңа мектептер су шашырату жүйесімен құрылуы керек деп айтылды. 2011 жылы Уэльс барлық жаңа үйлерде су шашырату жүйесін міндетті етуді енгізген әлемдегі алғашқы ел болды. Заң жаңадан салынған үйлер мен пәтерлерге, сондай-ақ қарттар үйлеріне және университет жатақханаларына қолданылады. Шотландияда барлық жаңа мектептер, жаңа қарттар үйлері, арнайы тұрғын үйлер және биік пәтерлер су шашырату жүйесімен жабдықталған. Ұлыбританияда 1990 жылдардан бері су шашырату жүйелері Құрылыс ережелерінде (Англия мен Уэльс) және Шотландияның Құрылыс стандарттарында мойындалды, және белгілі бір жағдайларда, су шашырату жүйесінің болуы кодекстің кейбір бөлімдеріне балама сәйкестік құралады деп есептеледі. Мысалы, су шашырату жүйесінің болуы бөлімдердің өлшемдерін екі есеге арттыруға, (өрт шығу жолдарына) қашықтықты ұлғайтуға, сондай-ақ ішкі қабырғалардың өртке төзімділігін төмендетуге мүмкіндік береді.

Операция

Әр жабық бас бүркіткіш, жылуға сезімтал шыны шармен немесе қорытылатын қоспамен біріктірілген екі бөліктен тұратын металл тізбекпен жабылып тұрады. Шыны шар немесе тізбек "тұйық қақпақ" ұстап тұрады, ол судың ағып кетуін болдырмайтын тығын ретінде қызмет етеді, егер бүркіткіштің маңындағы температура жеке бүркіткіштің жобаланған іске қосылу температурасына жетпесе. Стандартты ылғалды құбырлы жүйеде әр бүркіткіш, алдын ала белгіленген жылу деңгейіне жеткен кезде дербес іске қосылады. Осылайша, тек өрттің ыстығына жақын орналасқан бүркіткіштер ғана жұмыс істейді, әдетте біреу немесе екеуі. Бұл өрт ошағының үстіндегі су қысымын арттырады және ғимаратқа судан келген зиянды азайтады. Бүрку құрылысын іске қосу, әдетте, өрт сөндіру бөлімінің су ағынына қарағанда аз судан зиян келтіреді (олар шамамен 900 литр/мин (250 АҚШ галлоны/мин) су береді). Өнеркәсіптік өндіріс орындарында қолданылатын стандартты бүркіткіш шамамен 75–150 литр/мин (20–40 АҚШ галлоны/мин) шығарады. Алайда, қысымы бар Стандартты ерте басу және жылдам жауап (ESFR) бүркіткіші шамамен… шығарады.

Сонымен қатар, бүркіткіш әдетте өрт басталғаннан бір-төрт минут ішінде іске қосылады, ал өрт сөндіру бөліміне дабыл беруге және өрт орнына жетуге кем дегенде бес минут, ал жабдықты орнатуға және өртке су ағынын бағыттауға қосымша он минут уақыт кетеді. Бұл қосымша уақыт өрттің көлемін айтарлықтай арттыруы мүмкін, оны сөндіру үшін көп көлемде су қажет болады.

Ылғалды құбыр

Жалын сөндіру жүйелерінің барлық түрлеріне қарағанда, ылғалды құбырлы спринклерлік жүйелер жиірек орнатылады. Олар ең сенімділері де болып саналады, себебі олардың құрамы қарапайым: тек автоматты спринклерлер және (көбінесе, бірақ міндетті емес) автоматты дабыл тексеру клапаны. Автоматты сумен жабдықтау жүйе құбырларына қысыммен су жеткізеді. Бұл жүйелер бір кезде суық аймақтарда кеңінен қолданылған, бірақ бірнеше өрт болғаннан кейін, олардың антифриздің тым көп мөлшерімен толтырылуы салдарынан сөндірілмегеніне байланысты, АҚШ-тағы реттеуші орган жаңа антифризтік орналымдарды тиімді түрде тыйым салды. АҚШ-тағы ескі антифриздік жүйелерге 2022 жылғы мерзім соңғы деп белгіленді. Бұл реттеулік шара шығындарды арттырып, суық ауа райына төзімді спринклерлік жүйелерге қатысты мүмкіндіктерді азайтты.

Топан су

"Су шашу" жүйелері – су құбырлары жүйесіне қосылған барлық спринклерлер ашық болатын, яғни жылуды сезетін жұмыс элементі алынып тасталған жүйелер. Бұл жүйелер өрттің жылдам таралуы қауіпті жағдайларда қолданылады, себебі олар барлық қауіпті аймаққа бір мезгілде су шашуды қамтамасыз етеді. Жүйе жұмыс істегенге дейін құбырларда су болмайды. Спринклерлердің тесіктері ашық болғандықтан, құбырлар атмосфералық қысымда болады. Сумен жабдықтау қысымы суды құбырларға күшпен енгізбеу үшін, сумен жабдықтау қосылысында "су шашу клапаны" (механикалық құлыпталған клапан) қолданылады. Бұл қайта жабылмайтын клапан, ол іске қосылғаннан кейін ашық күйде қалады. Автоматты спринклерлерде әдетте болатын жылуды сезетін элементтер алынып тасталғандықтан (соның салдарынан спринклерлердің бастары ашылады), су шашу клапаны өртті анықтағыштарды пайдаланатын өрт сигнализациясы жүйесінен келетін сигнал арқылы ашылады. Өртті іске қосу құрылғысының түрі негізінен қауіптілік деңгейіне байланысты таңдалады (мысалы, пилоттық спринклерлер, түтін анықтағыштар, жылу анықтағыштар немесе оптикалық жалын анықтағыштар). Іске қосу құрылғысы өрт сигнализациясы тақтасына сигнал береді, ол өз кезегінде су шашу клапанының ашылуына сигнал береді. Активация электрлік немесе пневматикалық өрт сигнализациясының қосымша станциясы арқылы да жүзеге асырылуы мүмкін, ол өрт сигнализациясы тақтасына су шашу клапанының ашылуына сигнал береді.

Алдын ала әрекет

Алдын ала әрекет ететін спринклерлік жүйелер, мысалы, сирек кездесетін өнер туындылары, қолжазбалар немесе кітаптар сақталатын мұражайларда, сондай-ақ компьютерлік жабдықтарды кездейсоқ су төгілуден қорғау үшін деректер орталықтарында қолдануға арналған, онда кездейсоқ іске қосылу аса қолайсыз болады. Алдын ала әрекет ететін жүйелердің екі негізгі түрі бар: бір құлыптау және екі құлыптау. Бір құлыптау жүйелерінің жұмыс принципі ылғалды жүйелерге ұқсас, бірақ олар өртті анықтау оқиғасының ("алдын ала") болуын талап етеді, әдетте жылу немесе түтін детекторының белсенділігі, жүйе құбырларына су жіберу ("әрекет") алдында механикалық құлыпталған клапанды (яғни, су тасқыны клапаны сияқты) ашу арқылы жүзеге асырылады. Осылайша, жүйе құрғақ жүйеден ылғалды жүйеге айналады. Бұл мақсат – құрғақ жүйелерге тән спринклерлерге су жеткізудегі уақыт кешігуді азайту. Өрт анықталғанға дейін, егер спринклер жұмыс істесе немесе құбырлар жүйесінде ақау пайда болса, құбырлардағы ауа қысымының төмендеуі дабыл сигналын іске қосады. Бұл жағдайда, бақылау қысымының төмендеуіне байланысты алдын ала әрекет ететін клапан ашылмайды және су құбырларға енбейді. Екі құлыптау жүйелері үшін жылу немесе түтін детекторының белсенділігі және автоматты спринклердің жұмыс істеуі жүйе құбырларына су жіберу ("әрекет") алдында қажет. Егер өрттің сезгіштері немесе спринклерлердің біреуі ғана жұмыс істесе, екіншісі жұмыс істемейінше, су құбырларға кірмейді. Су спринклер жұмыс істегенге дейін құбырларға кірмейтіндіктен, екі құлыптау жүйелері су жеткізу уақыты бойынша құрғақ жүйелер ретінде қарастырылады және оларға үлкен жобалау алаңы қажет.

Қуатын су

Қуақты сумен өрт сөндіру жүйесі – су мен аздап кеңейтілген көбік концентратының қоспасын шығарып, бүркіткіштен көбік шашыратуға арналған ерекше қолданыс жүйесі. Мұндай жүйелер көбінесе қанатты сұйықтықтар сияқты күрделі өрттерге бейім арнайы қауіпті объектілерде, мысалы, ұшақ ангарларында қолданылады.

Суды бүрку

"Суды шашырату" жүйелері су тасқыны жүйесімен жұмыс істеу принципі бойынша толықтай бірдей, бірақ құбырлар мен шығару соплоларының шашырату схемалары ерекше конфигурацияланған қауіпті қорғауға арналған, әдетте үш өлшемді компоненттер немесе жабдықтар (яғни, бөлменің көлденең еденін жабуға арналған су тасқыны жүйесінен өзгеше). Қолданылатын соплолар тізімдегі өрт сөндіргіштерге жатпауы мүмкін, және олар қауіптің үш өлшемді табиғатына сәйкес келетін нақты шашырату схемасын қамтамасыз ету үшін таңдалады (мысалы, әдеттегі шашырату схемалары: сопақ, желдеткіш, толық шеңбер, тар ағын). Суды шашырату жүйелерімен қорғалатын қауіптердің мысалдары – салқындату үшін майы бар электрлік трансформаторлар немесе турбиналық генератордың подшипниктері. Суды шашырату жүйелерін жанғыш сұйықтықтар немесе газдар (мысалы, сутек) сақталатын резервуарлардың сыртқы беттеріне де қолдануға болады. Мұнда суды шашырату резервуарды және оның ішіндегі мазмұнды салқындатуға, резервуардың жарылуына (BLEVE) және өрттің таралуына жол бермеуге бағытталған.

Су тұманы

Су тұманды жүйелер арнайы қауіпті жағдайларда қолданылады. Мұндай жүйелер көбінесе судан зақымдану мүмкін болғанда немесе су көзі шектеулі болғанда қолданылады. NFPA 750 стандарты су тұманды жүйенің су тамшысының мөлшерін "төгілетін саптаманың ең төменгі жұмыс қысымында 1000 микроннан кем" деп анықтайды. Тамшы мөлшерін белгілі бір диаметрі бар саптама арқылы шығарылатын қысымды реттеу арқылы басқаруға болады. Су тұманды жүйелермен қамтамасыз етілетін өрт сөндіру механизмдеріне салқындату, оттың жергілікті түрде оттегісін азайту және сәулеленуді тоқтату кіреді. Жұмыс істегенде, су тұманды жүйелер су шашу, ылғалды құбыр, құрғақ құбыр немесе алдын ала әрекет ететін жүйелер сияқты бірдей функционалдықпен жұмыс істей алады. Айырмашылығы – су тұманды жүйе суды ұсақтап шашу үшін қысылған газды пайдаланады, ол бүркіткіш құбыр арқылы сорғыланады. Кейбір жүйелер қысылған газдың орнына суды ұсақтап шашу үшін жоғары қысымды сорғыны қолданады, ол бүркіткіш саптамадан шыққанда ұсақ тамшыларға айналады. Жүйелерді жергілікті қолдану әдісімен немесе таза газды өрттен қорғау жүйелеріне ұқсас толық су басу әдісімен қолдануға болады.

Клапандар

Дәстүрлі өрт сөндіру жүйелеріндегі негізгі басқару және оқшаулау клапандары әдетте "Сыртқы бұранда және мойынтұрық" (OS&Y) типіндегі үлкен қақпа клапандары, кейде "көтерілетін сабақты" клапандар деп те аталады; немесе көбелек клапандары. Бұл клапандардың ашық немесе жабық екендігін көзбен анықтауға болады. Бұл клапандардың күйін бақылау үшін дабыл сенсорлары орнатылуы мүмкін, олар ғимараттың жалпы қауіпсіздігі үшін маңызды.

Шығындар мен тиімділік

2008 жылы спринклерлік жүйелерді орнату құны түріне және орналасқан жеріне байланысты бір шаршы футқа 0,31 – 3,66 АҚШ доллары аралығында болды. Жаңа тұрғын үйлерді салу кезінде орнатылып, қалалық сумен жабдықтауды пайдаланатын жүйелердің орташа құны 0,35 АҚШ доллары/шаршы футты құрайды. Жүйелер бастапқы құрылыс кезінде орнатылуы немесе кейіннен жабдықталуы мүмкін. Кейбір қауымдастықтарда тұрғын үйлерде спринклерлік жүйелерді талап ететін заңдар бар, әсіресе үлкен қалалық су құбырымен сумен қамтамасыз ету ("өрт ағыны") болмаған жағдайда. АҚШ бойынша жалпы алғанда, бір және екі отбасылық үйлерге өрт сөндіру жүйелері міндетті емес, бірақ өрт салдарынан адам өмірінің көп бөлігі осы үйлерде жоғалады. Тұрғын үйлерге арналған спринклерлік жүйелердің құны төмен (бір шаршы футқа кілем немесе еден плиткасы сияқты), бірақ олар үйлерге қалыптыдан гөрі үлкен диаметрлі сумен жабдықтау құбырларын қажет етеді, сондықтан оларды жаңарту көбінесе қымбатқа түседі. Ұлттық өрттен қорғау қауымдастығының (NFPA) мәліметтері бойынша, спринклерлік жүйесі бар қонақүйлердегі өрттер, осындай жүйесі жоқ қонақүйлердегі өрттерге қарағанда орташа есеппен 78%-ға аз зиян келтіреді (1983–1987 жж.). NFPA мәлімдегендей, спринклерлік жүйесі бар ғимараттардағы өрттен орташа шығын 2300 долларды құрайды, ал жүйесі жоқ ғимараттардағы өрттен орташа шығын 10 300 долларды құрайды. Дегенмен, таза экономикалық тұрғыдан қарағанда, бұл толық картина емес; орнатудың жалпы құны және өртке байланыссыз іске қосылудан туындайтын шығындар да ескерілуі керек. NFPA былай дейді: "Өрт сөндірушілердің немесе қызметкерлердің өрт сөндіру кезінде қаза тапқандарын немесе жарылыс немесе өрт салдарынан, толыққанды спринклерлік жүйесі дұрыс жұмыс істеп тұрған ғимаратта екі адамнан астам адамның қаза тапқаны туралы ешқандай дерек жоқ". Басқа мәлімдемеде NFPA: "Толыққанды спринклерлік жүйесі бар және жүйе жұмыс істеген ғимаратта бірнеше адамның қаза тапқаны туралы деректеріміз жоқ" делінген. Әлемдегі ең ірі өрт сөндіру құралдарын өндіруші – Tyco International компаниясының Өртке қарсы өнімдер бөлімшесі.