Газовое пожаротушение: принцип работы, виды и монтаж АУГПТ

Автор: инженер-проектировщик АУПТ, 5+ лет практики; сертификаты: НАКС; обучение по ISO 14520/NFPA 2001. Опыт: проектирование и ввод в эксплуатацию АУГПТ для ЦОД, архивов, музеев, электрощитовых.

Газовая система пожаротушения полезна там, где вода и порошки недопустимы. Ключ к надёжности — расчёт огнетушащей концентрации, герметичность, корректная логика пуска и задержка на эвакуацию. Эти четыре точки мы контролируем на каждом объекте — так результат получается предсказуемым.

Что такое газовое пожаротушение и как работает газовая система пожаротушения?

Газовое пожаротушение — это автоматическая установка, которая подаёт газовое огнетушащее вещество (ГОТВ) в объём помещения, чтобы прекратить горение без водяных повреждений. Система обнаруживает возгорание, включает звуковое и световое оповещение, выдерживает задержку на эвакуацию и затем выпускает расчётную массу газа.

В помещении формируется огнетушащая концентрация, которая:

• либо ингибирует (тормозит) химические реакции горения (для «чистых агентов»),
• либо снижает долю кислорода до уровня, при котором горение становится неустойчивым (для инертных газов).

Для работы по расчёту критичны герметичность помещения и корректные гидравлические расчёты трубопроводов и насадков.

Принцип работы АУГПТ:

При пожаре появляются дым и/или рост температуры. Обычно на объекте применяют дымовые и тепловые извещатели, а логика пуска строится так, чтобы минимизировать ложные срабатывания (например, по двум сигналам).

После подтверждения пожара автоматика запускает сценарий: оповещение, задержка на эвакуацию, отключение вентиляции/закрытие клапанов (по проекту), а затем — открытие запорно-пусковых устройств (ЗПУ) на модулях с ГОТВ. Газ через трубопроводы и насадки подаётся в защищаемый объём и формирует концентрацию, достаточную для прекращения горения.

Огонь затухает.

Для информации: снижение кислорода до уровней порядка 12% действительно делает горение большинства материалов неустойчивым. Но это не универсальное «правило для любых материалов» — выбор агента и расчёт концентрации всегда выполняют по нормам и под конкретный риск.

Стадии работы АУГПТ (по НПБ 22-96):

1. Обнаружение возгорания. Приборы пожарной сигнализации формируют сигнал на пуск АУГПТ после обнаружения возгорания.

2. Задержка на эвакуацию. Задержка выпуска газа ≥10 с для эвакуации людей по ГОСТ 12.1.004, остановки вентиляции, закрытия заслонок.

3. Выпуск огнетушащего вещества. Выпуск ГОТВ из насадков с инерционностью ≤15 с до начала истечения.

4. Удержание концентрации. Подача ГОТВ до расчётной массы для тушения, продолжительность — по проекту и требованиям к удержанию.

5. Вентиляция и сброс газа. Ручная вентиляция после тушения для удаления газа; автоматический режим прекращается по сценарию/регламенту.

Расшифровка аббревиатур в пожарной безопасности: АУГПТ, ГОТВ и АУГП

Ниже — короткая «шпаргалка», чтобы вы одинаково понимали термины в проекте, спецификации и актах.

ГОТВ — газовое огнетушащее вещество в газовой фазе для прекращения горения. Применяется в модулях для тушения пожаров классов A, B, C и электрооборудования. Включает инертные газы (азот, аргон) и хладоны (Novec 1230, Хладон 23). — ГОСТ Р 53280.2-2009.

Ключевые особенности газового пожаротушения

• Чистое тушение без воды и пыли — меньше вторичного ущерба.
• Быстрый выпуск и подавление очага на ранней стадии.
• Безопасно для электроники и архивов при соблюдении норм и сценариев эвакуации.
• Требует герметичности и расчётного удержания концентрации.
• Обязательны задержка на эвакуацию и звуко-световое оповещение.

Преимущества и ограничения

В таблице — не «за/против вообще», а то, что обычно важно именно для выбора решения под конкретное помещение.

Проверка герметичности (door fan test) — на практике не «доп. опция», а ключевой шаг перед вводом. Без неё расчётная концентрация остаётся «теорией» — и вы не знаете, удержится ли она в реальном помещении.

По СТБ 2167-2018 (Беларусь) проверка герметичности обязательна при вводе серверных в эксплуатацию и раз в 2 года; для газовых систем пожаротушения критична концентрация огнетушащего состава в объёме. Стандарт устанавливает максимум 25 м³/ч утечек для объёма 67 м³ при 50 Па.

Виды газовых огнетушащих веществ (ГОТВ): сравнение и выбор

Углекислый газ (CO₂): эффективность и особенности

CO₂ тушит за счёт охлаждения и вытеснения кислорода. Он не оставляет следов и обычно дешевле в перезарядке, но опасен для людей на рабочих концентрациях. Поэтому CO₂ применяют там, где нет постоянного пребывания персонала: технологические объёмы, машинные отделения, отдельные помещения без доступа людей при пуске.

Максимальная эффективность CO₂ достигается при:

• Концентрации 30–45% объёма, снижении кислорода до 12,5–13%.
• Рабочем давлении 12,5 МПа и времени выпуска газа 60 секунд.
• В помещениях без персонала (коэффициент безопасности 0,14).

«Огнетушащий эффект достигается, если концентрация двуокиси углерода не менее 30% по объёму. Удельный расход газа при этом составит 0,64 кг/(м³·с)».

Хладоны (HFCs) и аналоги

HFC-227ea, HFC-125 работают по механизму ингибирования реакций горения. Эффективны и быстры, но обладают высокими показателями GWP, что в ряде стран ведёт к ограничениям.

В РФ разрешены и широко применяются.

Фторкетоны (ФК-5-1-12)

ФК-5-1-12 (известный как Novec 1230) сочетает низкий GWP и быстрое выветривание при высокой эффективности. Его часто выбирают для ЦОД, музеев, депозитариев — там, где важны и минимальный вторичный ущерб, и требования к безопасности.

ФК-5-1-12 (3M™ Novec™ 1230):

• Потенциал глобального потепления GWP=0, озоноразрушающий потенциал ODP=0, время жизни в атмосфере 0,014 лет.
• Уровень, не вызывающий вредного воздействия (NOAEL) >10%, наименьший наблюдаемый уровень неблагоприятного воздействия (LOAEL) >10%.

Инертные газы (N₂, Ar, Inergen)

Инертные составы действуют разбавлением кислорода до 12–15%. Экологически нейтральны и предсказуемы в эксплуатации, но требуют больших объёмов баллонов и развитой трубной сети. Эвакуация и сценарии безопасности при этом остаются обязательными.

IG-541 (Инерген):

• GWP=0, ODP=0.
• NOAEL=43%, LOAEL=52%.

Данные по концентрациям и безопасности — согласно ISO 14520; NFPA 2001.

Матрица применения ГОТВ по типам объектов

Когда достигается наибольший эффект при тушении пожаров углекислым газом?

Наибольший эффект при тушении пожаров углекислым газом достигается, когда соблюдены технические и организационные условия применения CO₂. Углекислый газ снижает концентрацию кислорода и охлаждает очаг — поэтому максимальный результат возможен при правильной дозировке, герметичности и отсутствии людей.

Для повышения эффективности и безопасности важно заранее предусмотреть оповещение, блокировки и задержку на эвакуацию: это снижает риск для персонала и повышает шанс «поймать» пожар на ранней стадии.

Условия максимальной эффективности:

• Герметичное помещение: минимальные утечки для удержания расчётной концентрации.
• Быстрое обнаружение и пуск: чем короче интервал, тем выше эффект подавления очага.
• Правильная масса и распределение: калиброванные насадки обеспечивают равномерность тушения пожаров углекислым газом.
• Отсутствие притока воздуха: перекрыть вентиляцию и проёмы до пуска.

• Нет людей в зоне: эвакуация обязательна перед выпуском.

• Подходящий класс пожара: В, С, электроустановки под напряжением, но не тлеющие открытые пористые материалы.
• Поддержание концентрации после выпуска: контроль времени удержания и мониторинг.

Так достигается наибольший эффект в критически важных установках и технологических зонах — при соблюдении проектных норм и процедур.

Сфера применения газовых АСПТ

• Серверные, ЦОД, телеком-узлы → пожаротушение серверных.
• Архивы, музеи, депозитарии, банковские хранилища.
• Электрощитовые, подстанции, дизель-генераторные.
• Высокоточное производство, лаборатории, МРТ-залы (инертные газы).
• Морской/речной транспорт, машинные отделения.

Компоненты системы: газовые баллоны и огнетушители

Стационарные модули (баллоны) с ГОТВ — «сердце» АУГПТ. В состав установки обычно входят модули с ГОТВ, запорно-пусковые устройства (ЗПУ), коллекторы, трубопроводы, насадки, пусковые и управляющие цепи, щиты управления. Подбор выполняется по расчётной массе, давлению, гидравлике и времени выпуска.

Переносные газовые огнетушители — отдельное средство тушения: они не заменяют АУГПТ, но могут дополнять общую систему пожарной защиты (по решению проекта/эксплуатации).

Особенности поведения газовых баллонов в очаге пожара

При нагреве давление в баллонах растёт — поэтому важны термопредохранители и размещение вне зон теплового воздействия. Баллоны устанавливают в отдельных помещениях/шкафах с огнестойкостью, обеспечивают доступ для ТО и защиту от механических повреждений.

При срабатывании трубопроводы охлаждаются; на практике это означает, что в проекте и монтаже учитывают риск конденсации/обмерзания и предусматривают компенсационные решения (по условиям объекта). Переносные газовые огнетушители хранят вертикально, с регулярной проверкой манометра и сроков перезарядки.

Нормативы по размещению:

• Модули размещают внутри защищаемого помещения или в непосредственной близости за пределами, обеспечивая обслуживание. — СП 485.1311500.2020, п.9.8.1-9.8.2.
• Сосуды исключают из зон риска пожара/взрыва, механических/химических повреждений, прямого солнца/осадков. — СП 485.1311500.2020, п.9.8.3.
• Температурный режим модулей -20…+50°C с обогревом/охлаждением при необходимости. — СП 485.1311500.2020, п.9.8.4.

Пример (архив): Проектом архив 180 м³ защищён ФК-5-1-12; модули вынесены в станцию, трасса с теплоизоляцией в холодной зоне. Результат: выпуск за 9 с, концентрация > расчётной на 10%, без переохлаждения полимерных футляров.

Проектирование и нормативные требования

Требования к герметичности и объёму

Герметичность подтверждают расчётом и/или измерением (door fan test). Проект устанавливает требуемое время удержания и допустимый коэффициент утечки для выбранного ГОТВ. Методики описаны в ISO 14520/NFPA 2001 (разделы по проверке ограждения).

Условия для небольших помещений (офисы, кабинеты):

• Помещения должны обладать высоким уровнем герметичности для обеспечения концентрации газа, с негерметичностью не более 0,001 м⁻¹ для азотных систем. — НПБ 22-96.
• Высота помещений станций пожаротушения не менее 2,5 м для баллонов, с расстоянием от изотермической ёмкости до потолка не менее 1 м. — НПБ 22-96.
• Модули размещают внутри или рядом с защищаемым помещением (офисы, кабинеты), с температурой от -20°C до +50°C и защитой от повреждений. — СП 485.1311500.2020.
• Требуется система вентиляции для удаления газа, СИЗ (противогазы) и время срабатывания с учётом эвакуации. — НПБ 22-96.

Расчёты массы ОТВ и гидравлики

Масса ГОТВ рассчитывается по объёму и требуемой концентрации с учётом температур, высоты, категорий пожара и утечек. Гидравлический расчёт учитывает потери давления, диаметр и длину трасс, число поворотов, время выпуска и баланс ветвей — чтобы агент пришёл в каждую точку системы в пределах нормы по времени и расходу.

Типовой процесс проектирования АУГПТ:

1. Сбор исходных данных: анализ объекта защиты, наличие персонала, путей эвакуации, режимов работы.
2. Выбор ГОТВ и типа установки: по НПБ 22-96, исключая гидриды металлов, порошки натрия/калия, с учётом ГОСТ 12.3.046 и проекта.
3. Гидравлический расчёт и масса ГОТВ: трубопроводы по СП 5.13130.2009 из труб ГОСТ 8734, расчёт массы для модульного хранения.
4. Требования к герметичности: испытание выпускных устройств не проводится при заводской сертификации МПГ, пусконаладка электроники.

Нормативные требования

• СП 485.1311500.2020 (Изм. №1 с 01.01.2026) — проектирование АУПТ, в т. ч. газовых.
• СП 5.13130 — общие требования к АУПС/АУПТ.
• ISO 14520, NFPA 2001 — международные нормы концентраций, выпуска и безопасности.

Основные этапы монтажа системы газового пожаротушения

Стандартная последовательность из 3 этапов монтажа и пусконаладки АУГПТ:

1. Проверка закладных деталей, отверстий, разметка трасс. Размещение опор для щитов и трубопроводов, закладка коробов.
2. Монтаж трубопроводов, щитов, модулей. Подключение электропроводки, обеспечение герметичности соединений и механической надёжности креплений.
3. Индивидуальная наладка, комплексная настройка. Интеграция в системы здания, испытания, ввод в эксплуатацию.

Дополнительно:

• Обследование объекта, замеры, проектирование перед монтажом.
• Инструктаж персонала после монтажа.

Пример (ЦОД): На объекте 3 серверных реализована централизованная станция HFC-227ea, распределительный коллектор, задержка 30 с, выпуск 10 с. Результат: единая система дешевле трёх модульных на 18% при обеспечении 100% резерва.

Эксплуатация, ТО и перезарядка

Эксплуатация включает ежемесячный визуальный осмотр, ежеквартальные функциональные проверки, ежегодные испытания с имитацией пуска, периодическую перезарядку баллонов и переосвидетельствование сосудов. Проверяются время задержки, отключение вентиляции/блокировки дверей, исправность цепей пуска, давление и масса ГОТВ.

Нормативная опора: СП 485.1311500.2020; СП 5.13130; требования к эксплуатации АУПТ и сосудам под давлением.

Обслуживание:

• Обслуживать, ремонтировать и менять какие-то блоки и узлы может только специализированная компания. Она должна обладать разрешением от МЧС именно на этот вид услуг. И это зафиксировано в законодательных актах. Один из них — РД 009-01-96.

• Со стороны заказчика участие инженерно-технического персонала обычно сводится к контролю исправности и организации регламентных проверок. Раз в пять лет проводится проверка системы на исправность: при тестировании выявляются «тонкие» места и участки, которые могут снизить эксплуатационный ресурс установки.

Безопасность газового пожаротушения

Влияние на человека и необходимость эвакуации

Перед выпуском газа обязательны задержка и звуко-световое оповещение. NOAEL/LOAEL для каждого ГОТВ задают пределы допустимого воздействия; расчёт ведут по ISO 14520/NFPA 2001. Чтобы исключить риск, люди должны покинуть помещение до начала выпуска.

Средства и блокировки безопасности

Система должна отключать вентиляцию, закрывать клапаны/двери по сценарию, обеспечивать аварийный ручной пуск/стоп → устройство дистанционного пуска, дублирующие пуски у входов, таблички «ВНИМАНИЕ: ГАЗ».

Обязательные меры безопасности:

• Задержка выпуска газа: установки газового пожаротушения должны обеспечивать задержку выпуска газовых огнетушащих веществ при автоматическом и дистанционном пуске на время, необходимое для эвакуации людей из помещения.

• Оповещение: АУП должны быть оснащены устройствами выдачи звукового и светового сигналов оповещения о пожаре → светозвуковые оповещатели.

• Средства защиты персонала: помещения, где установлены АУГПТ с опасными для человека веществами, должны быть обеспечены изолирующими СИЗОД (изолирующие самоспасатели) и комплектами средств первой медицинской помощи в специально оборудованных шкафах.

• Блокировки: АУП выполняют функции выдачи команд на включение/отключение устройств противопожарной защиты — отключение вентиляции в помещении, закрытие дверей.

• Обучение персонала: персонал, осуществляющий периодическое посещение защищённых помещений, должен быть проинструктирован об опасных факторах, возникающих при подаче огнетушащих веществ.

Дополнительные требования к помещениям:

• Окна и двери зданий должны обеспечивать 100% герметичность в своих притворах. И обустраиваться системами самозакрывания.

• Внутри вентиляционных воздуховодов должны монтироваться противопожарные клапаны. Они должны автоматически закрываться, когда происходит пуск газовой системы. И открываться, когда пожар ликвидирован.

• Над дверями или воротами в защищаемые помещения должно устанавливаться световое табло. Обязательно внутри размещаются звуковые извещатели, которые предупреждают работников, чтобы они покинули объект.

• Обязательно в помещениях, где размещена станция газового пожаротушения, должны храниться противогазы и медицинские средства для первой помощи.

Важно: Чем и как правильно тушить горящий газ?

Сначала перекрывают подачу газа (вентиль/клапан), затем локализуют очаг. Для бытовых случаев применим порошковый или углекислотный газовый огнетушитель, направляя струю у основания пламени с безопасной дистанции.

Воду не используют при горении газа.

При утечке без пламени — исключить искрообразование, проветрить, вызвать аварийную службу. Для промышленных газов действуют по плану: изоляция зоны, эвакуация, отключение, тушение по регламентам установки.

Сравнение с другими видами АУПТ

Частые ошибки и чек-лист для заказчика

Пять критических ошибок АУГПТ:

1. Некорректный гидравлический расчёт. При проектировании АУГПТ часто отсутствует расчёт гидравлических параметров или он выполнен неправильно, что приводит к неверному определению диаметров трубопроводов и подбору модулей/насадков под нужный расход и время выпуска.
2. Неправильная расстановка пожарных извещателей. Некорректное количество и расположение датчиков снижают вероятность своевременного обнаружения очага пожара и генерации управляющего сигнала на срабатывание системы.
3. Игнорирование законов Ома, Кирхгофа и Джоуля-Ленца. Незнание электрических законов при проектировании схем приводит к отказам системы при пожаре или ложным срабатываниям.
4. Неправильное подключение модулей к приёмно-контрольному прибору. Практика принудительного одновременного пуска нескольких параллельно включённых модулей исключает постоянный контроль цепей пуска каждого модуля.
5. Отсутствие испытаний и настройки при вводе в эксплуатацию. Невыполнение испытаний скрывает дефекты монтажа, неправильная настройка датчиков приводит к ложным срабатываниям или отказу системы при пожаре.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Стоимость, сроки, гарантии

Итоговая цена зависит от типа ГОТВ, объёма помещения, конфигурации трасс и автоматики. Типовые сроки: 4–10 недель «под ключ» от обследования до ввода. Гарантия на оборудование — по паспортам; SLA по ТО — по договору.

• Проектирование → Монтаж → ПНР → ТО под ключ.
• Реакция 24/7, складской запас типовых комплектующих.