Введение 3
Термины и определения 8
Перечень сокращений и обозначений 9
1 Способы обеспечения пожарной безопасности с помощью автоматических установок пожарной сигнализации 10
1.1 История появления средств обнаружения и ликвидации возгорания 10
1.2 Технические средства пожарной автоматики, пожарные извещатели, системы оповещения и управления эвакуацией 23
2 Анализ существующих автоматических установок пожаротушения 42
2.1 Прибор приемно-контрольный пожарный, характеристика АУПТ по способу запуска и конструктивному исполнению 42
2.2 Характеристика установок пожаротушения по виду огнетушащего вещества 49
3 Оптимизация комплекса технических средств пожарной сигнализации на предприятии 65
3.1 Анализ применяемого на предприятии оборудования и расчет массы газового огнетушащего вещества 65
3.2 Рациональные предложения по улучшению пожарной безопасности, анализ и оценка социальной и экономической эффективности 81
Заключение 89
Список используемых источников 91
Одной из самых актуальных и насущных проблем с древних времен до наших дней - являются пожары. Это бедствие приносит огромный и часто непоправимый урон. Те времена, когда основная работа по ликвидации пожара возлагалась в основном на человека и примитивные ручные средства пожаротушения, остались в далеком прошлом. С развитием современного общества, в качестве средств обеспечения пожарной безопасности, повсеместное распространение получили автоматические установки пожарной сигнализации и пожаротушения.
В связи с все более возрастающим требованиям, предъявляемым к обеспечению безопасности людей при пожарах, возникает необходимость разработки новых и модернизации уже установленных систем автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения.
Совершенствование данных систем безопасности разного рода технических и социальных объектов позволяет значительно уменьшить риск гибели и травматизма людей, сократить материальные потери.
Особенно актуальным считается вопрос обеспечения пожарной безопасности на производственных объектах, где технологический процесс, в случае возникновения чрезвычайного происшествия, несет опасность для окружающей территории. Если такое предприятие находится в городской черте, авария на нем может привести к катастрофическим последствиям. В этом случае, очень важным является вопрос оборудования потенциально опасных предприятий качественной, рассчитанной в соответствии со всеми требованиями, системой автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения. Комплекс таких средств способен в кротчайшие сроки обнаружить признаки начавшегося пожара, автоматически подать управляющие сигналы на установки пожаротушения, средства управления эвакуацией и оповещением людей о случившимся и т.д. По статистике, благодаря своевременности и правильности подобных действий большинство пожаров удается ликвидировать на начальной стадии, когда огонь не успел нанести значительные материальные потери и причинить вред жизни и здоровью людей.
Объектом исследования является обеспечение пожарной безопасности путем применения автоматический установок пожаротушения и пожарной сигнализации на предприятии по транспортировке жидкого аммиака ПАО «Трансаммиак» г. Тольятти.
Предмет исследования - характеристики автоматических установок газового пожаротушения, обеспечивающих пожарную безопасность насосного модуля; соответствие установленной системы требованиям актуальных нормативных документов; исследование показателей эффективности и безопасности автоматической установки пожаротушения для персонала.
Целью данного диссертационного исследования является ознакомление с существующими и перспективными техническими средствами автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения, а так же повышение уровня пожарной безопасности путем модернизации уже имеющегося комплекса средств автоматических установок газового пожаротушения; рассмотрение актуальности использования более современного оборудования и технических решений; увеличение уровня безопасности персонала насосного модуля предприятия ПАО «Трансаммиак», путём снижения негативного воздействия газового огнетушащего вещества в случае возникновения возгорания на рассматриваемом объекте.
Гипотеза исследования состоит в том, что следует ожидать улучшения технических характеристик и показателей безопасности, существующей на ПАО «Трансаммиак» системы пожаротушения, если:
• использовать более эффективное и безопасное для персонала огнетушащее вещество;
• заменить пожарные извещатели на аналогичные современные устройства имеющие более высокий порог чувствительности;
• обеспечить комплекс мер по защите противопожарного оборудования от коррозионного воздействия газообразной фракции аммиака.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• провести анализ используемого и альтернативного огнетушащего вещества на человеческий организм;
• определить степень влияния газообразной фракции аммиака на работоспособность противопожарного оборудования;
• разработать комплекс мер по минимизации негативного влияния газовой коррозии цветных металлов;
• произвести исследования эффективности пожарных извещателей, с последующим выбором устройства с наивысшими показателями порога чувствительности.
Теоретико-методологическую основу исследования составили исследования и научные работы различных авторов. Конструктивные особенности установки автоматического пожаротушения рассмотрены в следующих источниках: Ворона В.А., Тихонов В.А. «Технические системы охраны и пожарной сигнализации»; Бубырь Н.Ф., Бабуров В.П., Мангасаров В.И. «Пожарная автоматика»; Шаровар Ф.И. «Устройства и системы пожарной сигнализации».
Основные положения по пожарной безопасности сформулированы авторским составом ФГУ ВНИИПО МЧС России в энциклопедии «Пожарная безопасность».
Базовыми для настоящего исследования явились также: ГОСТ Р 533252012 «Технические средства пожарной автоматики»; СП 3.13130.2009 «Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре»; ГОСТ 53286-2009 «Установки порошкового пожаротушения автоматические»; ГОСТ Р 50969-96 «Установки газового пожаротушения автоматические»; СП 484.1311500.2020 «Системы пожарной сигнализации и автоматизация систем противопожарной защиты».
Основные расчеты научного исследования были произведены в соответствии с СП 485.1311500.2020 «Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».
Методы исследования базировались на детальном изучении технической документации и оборудования автоматической установки газового пожаротушения, обеспечивающей пожарную безопасность в здании насосной станции по перекачке жидкого аммиака; анализе соответствия данной установки, современным требованиям, предъявляемым к системам подобного рода; ознакомлении с замечаниями, возникшими в ходе эксплуатации установки, поиск путей по их устранению; сравнении существующий системы с альтернативной; расчете массы огнетушащего вещества, необходимого для создания нормативной концентрации в разных помещениях насосной станции; расчете площади проемов для сброса избыточного давления.
Опытно-экспериментальная база исследования состоит в использовании технической документации и оборудования систем пожарной безопасности ПАО «Транссамиак».
Научная новизна исследования заключается в:
• предложении применения инновационных технических средств и решений для обеспечения пожарной безопасности;
• обеспечение защиты от газовой коррозии элементов противопожарного оборудования;
• обеспечение безопасности персонала в случае пожара путем применения безопасного для человека газового огнетушащего вещества.
Теоретическая значимость исследования заключается в:
• проведении анализа нормативных документов и научных публикаций в сфере обеспечения пожарной безопасности путем применения автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушения;
• сопоставлении установленного оборудования требованиям актуальных нормативных документов;
• проведении анализа воздействия базового и альтернативного газового огнетушащего вещества на организм человека.
Практическая значимость исследования: предложены рекомендации по усовершенствованию системы автоматического пожаротушения на объекте насосной станции.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались:
• методология исследования основана на нормативных документах, утвержденных на государственном уровне;
• по каждому этапу исследования проводился анализ полученных данных;
• расчеты по альтернативному решению производились на основе технической документации, предоставленной ПАО «Трансаммиак».
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в том, что диссертация является результатом исследования автора в период 2020-2022гг. Автором самостоятельно поставлена цель и определены задачи исследования, произведены необходимые расчеты, сформулированы выводы и предложения.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования. Его результат докладывался на LV Международной научно-практической конференции (номер конференции МК-1366) «Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения, инновации» г. Пенза, 15.04.22 г.
В представленной магистерской работе приведены результаты исследования, направленного на повышения противопожарной безопасности с применением автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушения.
Объектом диссертационного исследования являлось обеспечение пожарной безопасности путем применения автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации на предприятии по транспортировке сниженного аммиака ПАО «Трансаммиак» г. Тольятти.
Для достижения цели исследования было проведено ознакомление и сделан анализ научных публикаций, патентов, учебных пособий, нормативных и законодательных документов. В ходе анализа тематической литературы и законодательных документов выявлено изменение и ужесточение требований к пожарной безопасности. Надежность и эффективность систем пожарной сигнализации и пожаротушения совершенствуется в связи развитием технического прогресса. В некоторых случаях, приобретение и эксплуатация их становится дороже, но это необходимо для обеспечения соответствующего требованиям времени уровня защиты людей, зданий и сооружений.
Подробно рассмотрены структурные элементы комплекса автоматических средств противопожарной защиты, а именно: устройства обнаружения признаков пожара и оповещения о нем; системы дымоудаления и управления вентиляцией; приемно-контрольный прибор; установки пожаротушения, использующие различные ГОТВ.
Методы исследования базировались на детальном изучении существующих и альтернативных установках АУПТ, а также на рассмотрении технической документации и оборудования автоматической установки газового пожаротушения, обеспечивающей пожарную безопасность в здании насосной станции по перекачке сжиженного аммиака. Был проведен анализ соответствия данной установки, современным требованиям, предъявляемым к системам подобного рода и ознакомление с замечаниями, возникшими в ходе эксплуатации установки.
Основные расчеты научного исследования были произведены в соответствии с СП 485.1311500.2020 «Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования». Анализ подбора электрооборудования для использования в автоматической системе пожаротушения осуществляется согласно ПУЭ-7 «Правила устройства электроустановок».
Теоретическим путем была рассчитана степень влияния аммиака на автоматические установки газового пожаротушения, обеспечивающие пожарную безопасность насосной станции. Изучен вопрос применения альтернативного газового огнетушащего вещества с более высокими показателями эффективности и безопасности. Сформированы рекомендации, способные обеспечить повышение уровня пожарной безопасности путем модернизации уже имеющегося комплекса средств автоматических установок газового пожаротушения, что и являлось целью диссертационного исследования.