Установки ГПТ для музейных запасников

Нормативные требования

Важными функциями музея являются хранение и научное изучение экспонатов. Это реализуются через наличие запасников. Запасники – сердце музея, из них создаются экспозиции и выставки, пишутся книги и публикуются каталоги. К сожалению, ни одно здание или помещение не застраховано от пожара, поэтому музейные фонды нуждаются в надёжной и автоматической противопожарной защите. Не зря свод правил № 486.1311500.2020 предписывает все помещения для хранения музейных предметов (фондохранилища, депозитарии, запасники, кладовые) защищать установками пожаротушения, независимо от их площади. Выбор типа установки традиционно остается за проектной организацией. Не будем подробно останавливаться на этом вопросе. Скажу лишь, что все огнетушащие вещества, кроме газовых, так или иначе проявляют химическую активность и могут оказывать разрушающее воздействие на музейные предметы. Это первое. Второе очевидное достоинство огнетушащего газа заключается в том, что он применяется объемным способом и эффективен для тушения экранированных очагов возгорания, характерных для хранилищ. 

Особенности пожарной опасности и требования к огнетушащим веществам

При тушении фондохранилищ к огнетушащим газам предъявляются самые высокие требования. Они должны быть эффективны, безопасны для персонала и не воздействовать на музейные ценности, как при пожаре, так и при ложном срабатывании. Класс пожара в музейных хранилищах соответствует подклассу А1 по ГОСТ 27331, то есть обычно это твердые тлеющие материалы (бумага, дерево, ткань и др.). Такие пожары опасны тем, что даже после ликвидации пламени, и через некоторое время, может произойти повторное возгорание, если очаг тления должным образом не остыл. Технология тушения в этом случае предусматривает увеличение концентрации ГОТВ и времени подачи на 20–30 %. Однако этого может быть недостаточно. Эффективный газ должен охлаждать пожарную нагрузку объекта. Это требование становится еще важнее, когда речь идет о хранении предметов, чувствительных к перепадам температур. Даже если пожар удалось потушить, хранимые предметы все равно испытают на себе вредное воздействие высокой температуры. Второй особенностью запасников являются системы хранения. Для компактности они используют всю высоту и площадь помещения. Это не только создает условия для экранирования очага возгорания, но и накладывает дополнительные требования на огнетушащие составы. Эффективные газы должны заполнять весь объем помещения, создавая равномерную огнетушащую концентрацию по всей высоте помещения в течение всего времени экспозиции. 

Выбор огнетушащих газов для музейных фондохранилищ

Двуокись углерода, к примеру, обладает всеми перечисленными свойствами, поэтому она эффективна для тушения фондохранилищ. ЦНИИЭП в своих рекомендациях по проектированию музеев 1988 года рекомендует именно углекислоту в качестве ГОТВ. Но, увы, она опасна для людей. Учитывая постоянное присутствие персонала в хранилищах и сложность эвакуации, я бы не советовал этот газ. Кроме двуокиси углерода, свод правил 485.1311500 предлагает к применению ряд натуральных и синтетических газов. Под натуральными газа ми я подразумеваю огнетушащий состав Инерген – смесь азота и аргона с добавкой углекислого газа – как самый распространённый из натуральных ГОТВ. Под синтетическими газами я понимаю ФК-5-1-12 и хладоны 125 и 227еа, хотя последние стали менее популярны из-за экологических ограничений в РФ. Разобравшись с определениями, вернемся к анализу эффективности. 

Анализ эффективности

Системы на основе синтетических ГОТВ – хладоны 125, 227еа и ФК-5-1-12 – будут хуже «держать» концентрацию в верхней части помещения, чем натуральный Инерген. Это происходит из-за большой разницы в молекулярных массах этих веществ. Инерген по массе и плотности близок к воздуху. Для сравнения, ФК-5-1-12 «весит» почти в 10 раз больше. Как следствие – при длительных экспозициях возможно падение огнетушащей концентрации ФК в верхней части помещения. При наличии тлеющей по жарной нагрузки, которую мы и ожидаем найти в нашем модельном фондохранилище, может произойти повторное возгорание. В отличие от других ГОТВ, ФК-5-1-12 при комнатной температуре не превращается в газ без дополнительного воздействия. Таким воздействием, в частности, является трение капель вещества о воздух. Мобильные системы хранения, расположенные под потолком, могут стать препятствием для капель и помешать полному испарению ФК-5-1-2, что приведет к недостаточной концентрации. Есть и обратная сторона. Из-за своих физических свойств натуральные газы хранятся сжатыми в моду лях ГПТ. Поэтому установки на основе Инергена требуют в несколько раз большее количество модулей для хранения ГОТВ, чем аналоги на основе сжижен ных синтетических ГОТВ. Это может создать определенные неудобства при размещении оборудования. Таким образом, эффективность не является однозначным критерием для выбора газа. Попробуем поискать ответ среди других параметров. Сравним воздействие синтетических и натуральных газов на музейные предметы. 

Воздействие огнетушащих газов на музейные предметы

Основное отличие состоит в том, что синтетические ГОТВ не являются инертными, то есть могут вступать в химические реакции. Для защиты электрооборудования, к примеру, это несущественно, поскольку оно состоит преимущественно из пластиков и металла. Музейные предметы взаимодействуют с веществами и материалами, возраст которых исчисляется сотнями лет. В большинстве своем они имеют органическое происхождение, и точный состав может быть неизвестен. Это бумага и ткани, лаки, краски, кожа и многое другое. Предсказать, как поведет себя синтетический газ при взаимодействии с этими веществами, крайне сложно. Мало проясняют ситуацию и редкие лабораторные испытания ГОТВ, которые последнее время проводятся для защиты отдельных объектов культуры. Например, когда модельный предмет помещают в среду с ФК-5-1-12. В лучшем случае, при раздельном хранении состав модели повторяет состав оригиналь ных предметов, а ФК получается превратить в газ и создать огнетушащую кон центрацию. Таким образом, имитируется воздействие только при ложном срабатывании. При тушении настоящего пожара синтетические ГОТВ оказываются нестойки к воздействию тепла и спо собны к пиролизу даже при температурах тления горючих материалов. Более сложные и длинные молекулы газов разрушаются легче. При этом обра зуется чрезвычайно опасный продукт – HF. Взаимодействие HF с водяным паром воздуха приводит к образованию разбавленной плавиковой кислоты, хорошо известной своим разрушительным действием. К сожалению, исследования воздействия продуктов разложения ГОТВ на музейные предметы, как правило, не проводят. Даже если пожар удалось потушить, хранимые предметы все равно испытают на себе вредное воздействие высокой температуры. Инерген является смесью инертных газов и обладает крайне низкой химической реактивностью. Вместе с этим Инерген устойчив к воздействию высоких температур, и потому продукты пиролиза практически не образуются. Значит в помещении хранилища при выпуске газа не происходит качественного изменения среды, только количественное. Это справедливо и для ложных срабатываний, и для реальных пожаров. Таким образом, используя Инерген, можно избежать дорогостоящих лабораторных испытаний и быть уверенным, что музейные предметы останутся в сохранности после применения установки пожаротушения. 

Безопасность персонала

Основная мера защиты людей, согласно своду правил 485.1311500, предусматривает эвакуацию в период временной задержки до подачи газа. При ложном срабатывании можно считать обе группы газов одинаково безопасными. Остается вариант, когда в помещении пожар, но люди по каким-то причинам не эвакуировались, и началось тушение. В этом случае натуральные газы превосходят синтетические по ряду показателей. Во-первых, Инерген термически стабилен, в то время как синтетические газы при пожаре распадаются на опасные для человека элементы. Во-вторых, Инерген не ухудшает видимость в помещении, делая эвакуацию персонала более безопасной. Наконец, европейский стандарт ISO 14520 рекомендует применение сжатых газов с концентрацией до 52 % об. в помещениях с постоянным пребыванием людей. Для других ГОТВ подобные указания отсутствуют. 

Выводы и рекомендации

Какой можно сделать вывод из сравнения? Риски воздействовать на музейные предметы и на людей меньше при использовании натуральных га зов, в частности огнетушащего состава Инерген. При наличии условий для размещения оборудования предпочтение следует отдать именно этому ГО ТВ. Синтетические газы являются более «компактной» альтернативой. Двуокись углерода является эффективным решением, но не рекомендуется из за высокой опасности для людей. В остальном следует учитывать специфику объекта защиты, опираться на результаты научно-обоснованных исследований и руководствоваться здравым смыслом