SADRAJ
Uvod...........................................................................................................................................31. Automatski sistemi za gaenje poara............................................................................4 1.1. 1.2. 1.3.
Tipovi automatskih sistema................................................................................4 Komponente automatskih sistema za gaenje poara.........................................5 Sredstva koja koriste sistemi za gaenje poara.................................................5
2. Automatski sprinklerski sistemi.....................................................................................6 2.1.
Nain sprinklera..........................................................................................6
rada
2.2.
Tipovi sprinklerskih sistema..............................................................................7
2.2.1. Wet pipe sprinklerski sistemi.......................................................................7 2.2.2. Dry pipe sprinklerski sistemi........................................................................8 2.2.3. Pre-action sprinklerski sistemi.....................................................................9 2.2.4. Deluge sprinklerski sistemi........................................................................10 2.3. 2.4. 3. Poari
Tipovi sprinklera..............................................................................................11 Deset injenica o sprinklerima koje iznenauju ljude......................................13 u
skladitima......................................................................................................14 Zakljuak..................................................................................................................................15 Literatura..................................................................................................................................16
2
UvodPreventiva, kao i u svakoj ivotnoj oblasti, tako i u zatiti od poara, ima veliki znaaj radi predupreenja eventualnih katastrofa. Kod poara je vreme presudan faktor i jako je bitna pravovremena intervencija. Automatski sistemi za suzbijanje poara predstavljaju najbolju protivpoarnu zatitu, jer se ukljuuju automatski od vreline vatre. Instaliranjem ovih sistema poveava se bezbednost prvenstveno oveka, ali i robe koja se uva, sredstava unutar objekta i sl. U prvom delu rada su opisani razliiti automatski sistemi za suzbijanje poara, nain rada, komponente i sredstva koja koriste ovi sistemi. Sprinklerski sistemi, koji se najee koriste kao zatita od poara, su opisani u drugom delu rada. U treem delu rada su prikazane neke statistike i injenice koje su vezane za poare u skladitima.
3
1. Automatski sistemi za gaenje poaraAutomatski sistemi za gaenje poara kontroliu i suzbijaju vatru bez intervencije ljudi. U SAD-u, 2005. godine, prijavljeno je ukupno 1 602 000 poara. 3 675 civila je poginulo, 17 925 ranjeno, a materijalna teta je iznosila 9.2 milijarde dolara. 1 Iako se ovek vekovima borio protiv poara, Alanson Crane je patentirao prvi aparat za gaenje poara 1863. godine u Virdiniji. Prvi sprinklerski sistem patentirao je H.W. Pratt 1872. godine, dok je prvi automatski sprinklerski sistem izumeo Henry S. Parmelee 1874. On je instalirao ovaj sistem u fabriku klavira koju je posedovao.2
1.1.
Tipovi automatskih sistema
Danas postoji veliki broj razliitih tipova automatskih sistema za suzbijanje poara. Automatski sistemi za suzbijanje poara ipak se dele u dve kategorije: projektovane i unapred projektovane sisteme. Projektovani sistemi za suzbijanje poara su obino za vee instalacije, gde je sistem dizajniran za odreenu aplikaciju. Primeri ukljuuju sisteme koji od poara tite aplikacije morskih i kopnenih vozila, raunarske sobe, javne i privatne zgrade, proizvodne linije, sobe sa napajanje itd. Projektovani sistemi koriste razliite gasove i vrste agente. Posebno su formulisani u zavisnosti od namene. Neki sistemi, 3M Novec 1230 agente uvaju u tenom stanju, dok se prazne kao gas. Ovakav sistem predstavlja inovativno reenje koje smanjuje rizik od oteenja osetljive opreme, zahtevaju malu koncentraciju agenta 3M Novec 1230, samim tim i manje prostora za instalaciju i skladitenje, zato to se ovaj fluid uva u cilindrima pod pritiskom sa azotom koji je pod pritiskom od 42 bara.
1 2
http://www.nfpa.org/ http://www.meritsprinkler.com/history.htm
4
Slika 1. Projektovani automatski sistem za gaenje poara Sinorix 12303 Na slici 1 prikazan je automatski sistem za gaenje poara Sinorix 1230 i njegovi elementi. Ova tehnologija sistema koji se zasniva na fluidu pod visokim pritiskom dozvoljava veliki nivo fleksibilnosti i omoguava projektovanje veih i kompleksnijih sistema. Specijalan softver precizno rauna idealni lejaut mree cevi i dobije se optimalno reenje na osnovu individualnih potreba. Unapred projektovani sistemi za suzbijanje poara koriste prethodno dizajnirane elemente, koji eliminiu potrebu za radom inenjera van originalnog dizajna proizvoda. Tipina industrijska reenja koriste jednostavne tene ili suve hemijske agente, kao to su kalijum karbonat ili monoamonijum fosfat, za zatitu skladinog prostora. U Evropi se pojavio mali broj reenja za stambene objekte. Takve jedinice esto koriste prljavu vodu sa ili bez aditiva i prskaju po povrini. Adaptirane aplikacije kod kojih je opasnost od poara velika i koriste se kada su konvencionalni sprinklerski sistemi neprihvatljivo skupi.
1.2.
Komponente automatskih sistema za gaenje poara
Automatski sistem za suzbijanje poara, po definiciji, funkcionie bez ljudske intervencije. Da bi to bilo mogue, sistem mora da poseduje sredstva za otkrivanje poara, aktiviranje sistema za gaenje, kao i sredstva za samu realizaciju suzbijanja poara. U mnogim sistemima otkrivanje se koristi mehaniik ili elektrinim sredstvima. Mehaniki detektor koristi topljive materijale ili glave koje reaguju na toplotu. detektori su dizajnirani da se razdvoje na odreenoj temperaturi, nakon ega se pokree mehanizam. Elektrini detektori toplote reaguju na unapred odreenoj temperaturi. Aktivacija sistema podrazumeva otvaranje ventila i oslobaanje fluida pod pritiskom. Suzbijanje poara se realizuje pomou mree cevi i rasprskivaa. Vrsta rasprskivaa zavisi od agenta koji se koristi, kao i od povrine koju pokriva.
1.3.
Sredstva koja koriste sistemi za gaenje poara
Ranije je jedino sredstvo za gaenje poara bila voda. Iako se i danas koristi voda nije poeljna, jer moe da izazove tetu kao i sam poar. Razliiti sistemi koriste razliita sredstva3
http://www.buildingtechnologies.siemens.com
5
za suzbijanje poara. FM 200, 3M Novec 1230, Argonit su gasovi koji se koriste kao sredstva za suzbijanje poara na mestima na kojima se nalazi elektronika, medicinska oprema, produktivna oprema, bibliotekama, centrima sa podacima, bolnikim prostorijama u kojima se uvaju kartoni, prostorije u kojima se nalaze serveri, mainska postrojenja, prostorije sa telekomunikacionom opremom, kontrolne sobe idr. to se tie skladita, ovi gasovi se koriste za suzbijanje poara u skladitima vredne robe. Skladita u kojima se nalazi roba od drveta, papira, odea i dr. kao sredstvo za suzbijanje poara koriste vodu. Kalijum bikarbonat, natrijum bikarbonat, monoamonijum fosfat i druge suve hemikalije se koriste kao sredstva za suzbijanje poara u skladitima opasnih materija i zapaljivih tenosti. Zdravstvena i ekoloka pitanja Hemijski agenti za suzbijanje poara su efektivni, ali imaju svoje nedostatke. Poetkom dvadesetog veka karbon tetrahlorid se koristio pri hemijskom ienju, kao rashlaiva i kao sredstvo za suzbijanje poara. U to vreme, pronaeno je da ovaj agent ostavlja teke zdravstvene posledice.4 Sredinom ezdesetih godina prolog veka Halon 1301 je predstavljao standardno sredstvo za suzbijanje poara. Halon 1301 je imao dosta prednosti: brzo je delovao, bio je bezbedan za robu od visoke vrednosti i zahtevao je malo prostora za uvanje. Povuen je iz upotrebe nakon to je otkriveno da ima negativan uticaj na ozonski omota i potencijalno teti ljudima. Od 1987. godine 191 drava je potpisala Montereal Protokol, koji regulie upotrebu supstanci koje loe utiu na ozonski omota. Ovaj protokol je dizajniran da bi se potepeno ukidala proizvodnja brojnih supstanci koje tete ozonskom omotau. Kao alternativa, pojavio se Halon 1211. Ipak, postoje zemlje koje su odluile da kompletno ukinu ove sisteme, kao to su Nemaka i Australija. I u EU se javljaju tenje za uklanjanjem instaliranih Halon sistema.
2. Automatski sprinklerski sistemi
2.1.
Nain rada sprinklera
Svi delovi zgrade, da bi bili zatieni od poara, pokriveni su reetkama od cevi na kojima su na redovnim intervalima postavljene glave sprinklera (rasprskivaa). Voda iz rezervoara uz pomo pumpi ili iz gradskog vodovoda puni cevi. Svaka glava sprinklera (slika 2) je zatvorena dok ne dodje do kritine temperature, koja je prethodno odreena. Najee je napunjena fluidom koji se iri na visokim temperaturama. Nakon to dostigne kritinu temperaturu glava sprinklera puca. Aktiviraju se samo sprinkleri u neposrednoj blizini poara, to osigurava da se voda ne troi na podruja u kojima nema vatre, kao i nepotrebno oteenje prostora koji nije zahvaen poarom. Sprinkleri ne reaguju na dim. Na mestu gde voda ulazi nalazi se ventil, koji je uvek otvoren. Samo ovlaeno lice moe da zatvori ventil, usled odravanja sistema. Ako se glava sprinklera otvori automatski se alje poziv vatrogasnoj slubi.4
http://www.eco-usa.net/toxics/chemicals/carbon_tetrachloride.shtml
6
Slika 2. Glava sprinklera5 Na slici 3 prikazan je rad glave sprinklera. Na prvom delu slike prikazana je glava sprinklera u normalnim uslovima, na drugom kako puca, na treoj je prikazana glava sprinklera kod wet pipe sistema, a na etvrtom delu slike glava sprinklera u deluge sistemu (koji e biti objanjeni kasnije). Glave sprinklera se najee otvaraju na 68 stepeni celzijusa.
Slika 3. Rad glave sprinklera6 Glave sprinklera su uglavnom rasporeene na plafonu , a njihov broj i raspored se proraunava na osnovu veliine zgrade i poarne opasnosti. Podaci pokazuju da je 65% poara kontrolisano jednim sprinklerom, a da je 95 % kontrolisano sa manje od pet sprinklera7. Sprinkleri mogu biti rasporeeni i na kritinim mestima gde poari mogu proeti neopaeno. U skladitima mogu biti postavljeni unutar regala i na krovu (slika 4). Takoe mogu da se postave u blizini elektrinih instalacija, jer se esto javljaju kao mesta izbijanja poara, a nisu lako uoljiva.
Slika 4. Sprinkleri u skladitu
5 6 7
http://www.argusfire.co.nz/fireSprinklerSystems.html http://www.argusfire.co.nz/fireSprinklerSystems.html http://www.fireprotection.org.nz/sprinklers.htm
7
2.2.
Tipovi sprinklerskih sistema8
2.2.1. Wet pipe sprinklerski sistemi Wet pipe sistemi se najee koriste. Dizajnirani su za zone koje nisu planirane za zamrzavanje. Cev sprinklera je ispunjena vodom pod pritiskom. Nakon to detektuju poar glave sprinklera pucaju i poinju da isputaju vodu. Svaki sprinkler samostalno radi, voda se istovremeno prazni i nastavlja da tee, sve dok se sistem ne iskljui. Ovi sistemi imaju brzu reakciju, jer je voda uvek u cevima iznad glava sprinklera, koji je zadravaju u cevima. Koriste se kod viespratnica ili prostranih objekata. Na slici 5 je prikazan tipian wet pipe sprinklerski sistem.
Slika 5. Wet pipe sprinklerski sistem9 2.2.2. Dry pipe sprinklerski sistemi Instaliraju se u prostorijama u kojima sobna temperatura moe biti dovoljno niska da se zaledi voda u wet pipe sistemu. Najee se koriste u zgradama koje nemaju grejanje, garaama, ispod spoljinih nadstrenica koje pripadaju zgradama (u kojima je instaliran wet pipe sistem), ili u hladnjaama. Ovi sistemi su drugi po redu najei sprinklerski sistemi. Umesto vode, cevi iznad sprinklera sadre vazduh pod pritiskom. Vazduh dri vodu u pozadini drz pipe ventila, koji se nalazi u zagrejanom prostoru. Kada se glava sprinklera otvori (kada je izloen vioj temperaturi od prethodno odreene), pad vazdunog pritiska automatski otvara dry pipe ventil, to puta vodu u cevi i dalje na vatru. Za ove sisteme, glavna karakteristika je odlaganje, odnosno zakanjenje i samim tim potrebno je vie sprinklera. Na slici 6 je prikazan jedan dry pipe sprinklerski system, na kome je vazduh pod pritiskom u cevima prikazan utom, a nakon dry pipe ventila, u cevima se nalazi voda.8 9
http://www.bafsa.org.uk/types.html http://sarian.ir/automatic_water_extinguishing_systems.htm
8
Slika 6. Dry pipe sprinklerski sistem10 Smatra se i da su dry pipe sprinkleri u prednosti u pri zatiti muzeja i drugih povrina osetljivih na vodu. Takvo miljenje se javilo zbog straha da cevi kod wet pipe sistema mogu da procure, dok kod dry pipe sistema to nije mogue. Svakako i kod ovih sistema postoji ista verovatnoa da e se predmeti i povrine otetiti usled nastanka poara, samo to e dry pipe sistemi neznatno odloiti prskanje vode iz sprinklera. Nedostaci ovih sistema su:11
Najskuplji su za instaliranje i rad, ali i odravanje. Zbog sloenosti sistema zahtevaju dodatnu kontrolu opreme i pritiska vazduha u cevima. U poreenju sa wet pipe sistemima imaju manju pouzdanost. Imaju najmanju fleksibilnost u pogledu dizajna. Dry pipe sistemi ne mogu da se instaliraju u velikim prostorijama, jer postoje ogranienja u kapacitetu individualnih sistema (750 galona vode), ukoliko se ne upotrebi dodatna oprema i smanji vreme do poetka prskanja vode ispod jednog minuta. Korozija, koja se javlja usled zadravanja vode u cevima, nakon poara. Postoji odvod, ali esto se desi da se mala koliina vode zadri unutar cevi, to u kombinaciji sa kiseonikom vremenom stvara ru u cevima.
2.2.3. Pre-action sprinklerski sistemi
Slini su dry-pipe sistemima, jer su cevi popunjene vazduhom, ali se smatraju efikasnijim. Voda se puta u sistem samo ako radi detektor (npr. detektor dima). Koristi se kada je potreban alarm pre same reakcije spriklera i kada je neophodno da se sprei sluajno isputanje vode. Detektori toplote ili dima su instalirani u zatienoj zoni.12 Kada detektor reaguje na promenu temperature ili detektuje dim, alje se elektrini signal do ventila, koji se otvara nakon to primi signal i voda ulazi u cevi.
10 11 12
http://www.combat.com.sg/news/newsletter12b.html http://www.combat.com.sg/news/newsletter12b.html Automatski sprinklerski sistemi, Jovana Milenkovi, Beograd 2009.
9
Slika 7. Pre-action sprinklerski sistem13 Ovi sistemi se koriste na lokacijama kada je nepoeljna sluajna aktivacija sistema, kao to su muzeji sa retkim umetnikim delima, biblioteke, kao zatita kompjuterske opreme od sluajnog isputanja vode. esto se koriste kao zatita od poara za transformatore, konvejere, hemijska postrojenja.14 2.2.4. Deluge sprinklerski sistemi Radi u slinim uslovima kao i pre-action sistemi, sa jednom razlikom: glave sprinklera su stalno otvorene, u njima ne postoji topljivi element, tako da se voda isputa iz svih sprinklera i kvasi celokupnu zatienu zonu (slika8). Ovaj sistem nema detektor poara, ve koristi neki od spoljnih detektora (detektori toplote, dima ili optiki detektori), koji su instalirani u toj zoni. Ventili se otvaraju pneumatskim, hidraulinim, ili elektrinim putem. Sistem se koristi za jako opasne materije, gde je potrebno ispustiti veliku koliinu vode istovremeno kao to su: skladita zapaljivih tenosti, hangari za letelice, visoko zapaljive instalacije, sobe sa kompjuterima, arhive, hladnjae15.
Slika 8. Glava deluge sprinklerskog sistema16
13 14 15 16
http://www.combat.com.sg/news/newsletter12b.html http://www.bafsa.org.uk/pdf/types-of-sprinkler/f470-deluge-valve.pdf http://www.vanguardfire.com/productssystems/sprinkler-systems/deluge-systems.html http://www.dadesign.com.au/
10
2.3.
Tipovi sprinklera17
Danas postoji veliki broj razliitih tipova sprinklera (slika ), njihovi nazivi otkrivaju na koji nain isti rade. Jedna od podela je sledea: 1. Upright Standard Sprinkler (uspravni standardni sprinkleri), 2. Standard Sprinkler (visei standardni sprinkleri), 3. Dry-Pendent Sprinkler (suvi uspravni), 4. Side-wall Sprinkler (stranini), 5. Rack Storage Sprinkler (regalni), 6. Large-drop sprinkler (sa velikim padom), 7. Early Suppression-Fast Response (rano suzbijanje-brzi odgovor), 8. On-off Sprinklers(ukljueni-iskljueni)
17
Automatski sprinklerski sistemi, Jovana Milenkovi, Beograd 2009.
11
Slika 9. Tipovi sprinklera
Na slikama 10, 11, 12 i 13 prikazani su neki od osnovnih naina postavljanja i prskanja sprinklera.
Slika 10. Rad starog standardnog sprinklera Slika 11. Nain rada uspravnog sprinklera12
Slika 12. Nain rada viseeg sprinklera
Slika 13. Nain rada side-wall sprinklera
2.4.
Deset injenica o sprinklerima koje iznenauju ljude18
1. Od 1945 u UK, nije bilo poara u kome je poginulo vie osoba, u zgradama opremljenim sa pravilno dizajniranim, funkcionalnim sprinklerskim sistemom. 2. Otvaraju se samo sprinkleri koji su u neposrednoj blizini vatre. 3. Kod sprinklera ne postoji lani alarm, oni deluju samoako doe do poara. 4. Sprinklerski sistemi ne zahtevaju pumpe ili rezeorvare, ukoliko je pritisak odgovarajui. 5. Glave sprinklera mogu u potpunosti da se prekriju. 6. Sprinklerski sistemi u zgradama spreavaju smrti vatrogasaca.
18
http://www.bafsa.org.uk/pdfs/publications/00000090.pdf
13
7. Uz male trokove mogue je ugraditi i prekida za alarm, koji poziva vatrogasnu
slubu automatski, ako sistem pone da radi. 8. Trokovi odravanja za industrijske i komercijalne sisteme su veoma niski- oko 500 funti godinje. 9. Sprinkleri uvaju ivote i vlasnitvo i jedine su naprave koje automatski detektuju poar, podiu alarm, napadaju poar i zovu vatrogasce. 10. Iako zahtevaju pripremu i proraune sprinklerski sistemi nisu skupi za instaliranje. Instaliranje ssprinklerskog sistema nee premaiti novac koji je potreban za tepihe u najkompleksnijoj i najosetljivijoj zgradi. Sprinklerski sistemi su dizajnirani ili da kontroliu poar, ili da ga u potpunosti suzbiju. U sluaju das u projektovani u kontrolnom modu, imaju zadatak da spree irenje poara, uruavanje zgrada i irenje poara. Vatra se ne gasi dok se sva materija podlona gorenju ne pokvasi, ili dok poar ne ugase vatrogasci. Ako je sprinklerski sistem projektovan za suzbijanje poara, pri projektovanju se vodi rauna o koliini vode koja se koristi pri gaenju, u zavisnosti od lokacije na kojoj se sistem instalira, kao i od poarne opasnosti. Na slici 9 su prikazane boje koje ima tenost u glavi sprinklera pri odreenim temperaturama.
Slika 14. Temperature na kojima glava sprinklera dobija odreene boje19
3. Poari u skladitimaTabela 2 prikazuje uzrok, broj i procenjeni gubitak prilikom poara u skladitima u Velikoj Britaniji u 2007. godini. Od ukupno 28 poara te godine, 12 je nastalo u skladinoj zoni, 3 u zoni za odravanje, 2 na vozilima, po jedan na prilaznom putu i u okolini skladita, a za 9 poara se ne zna gde su nastali. Poari nastaju preteno van radnog vremena skladita, u ovom sluaju je tako bilo sa 16 od ukupno 28 poara.
19
http://www.fire.org.nz/Pages/Home.aspx
14
Tabela 1. Uzrok, broj i procenjeni gubitak prilikom poara u skladitima u Velikoj Britaniji20 Broj poara 9 5 1 1 1 1 1 9 28 Procenjeni gubitak u funtama 4 275 475 1776 000 1 400 000 455 000 325 000 323 125 2 544 345 8 575 041 19 673 986
Uzrok poara Nameran Elektrika Varnica Hladnjaa Ureaji za zagrevanje prostora Materijali koji su se dimili Ostali poznati Nepoznati Ukupno
Ovi podaci pokazuju da je od velike vanosti zatita skladine zone od poara, posebno nakon radnog vremena, to se najbolje postie automatskim sistemima za suzbijanje poara. Sistemi se biraju u zavisnosti od vrste robe u skladitu. U tabeli 2 prikazano je uee pojedinih tipova sprinklera vezano za skladita. Gde poslednju kolonu ine zajedno preaction, deluge i ostali, neprijavljeni tipovi sprinklera. Tabela 2. Uee pojedinih tipova sprinklera %skladita ( sva skladita osim hladnog) (hladno skladite)
svi sprinkleri 97 99 100
wet pipe 74 81 35
dry pipe 21 17 65
ostali sprinkleri 2 1 0
ZakljuakZa zatitu od poara se najee koriste sprinklerski sistemi, zbog veoma jednostavne konstrukcije. Ukoliko i doe do otkaza sistema, samo u 3 % sluajeva to je zbog neispravnih komponenti. Takoe, oni mogu pomoi ljudima prilikom evakuacije, jer pored toga to gase vatru, oni spiraju otrovne estice u vazduhu, tako da smanjuju mogunost guenja. U skladitima opasnih materija se koriste automatski sistemi za suzbijanje poara koji su opisani u prvom delu rada, ili deluge sprinklerski sistemi.20
https://www.frmjournal.com/mainwebsite/resources/document/statistical%20focus %20sept%2009.pdf
15
Literatura1.
http://www.nfpa.org/
2. http://www.meritsprinkler.com/history.htm 3. http://www.buildingtechnologies.siemens.com4.
5.
http://www.eco-usa.net/toxics/chemicals/carbon_tetrachloride.shtml http://www.argusfire.co.nz/fireSprinklerSystems.html16
6. http://www.argusfire.co.nz/fireSprinklerSystems.html 7. http://www.fireprotection.org.nz/sprinklers.htm 8. http://www.bafsa.org.uk/types.html 9. http://sarian.ir/automatic_water_extinguishing_systems.htm 10. http://www.combat.com.sg/news/newsletter12b.html 11. http://www.combat.com.sg/news/newsletter12b.html 12. Automatski sprinklerski sistemi, Jovana Milenkovi, Beograd 2009. 13. http://www.combat.com.sg/news/newsletter12b.html 14. http://www.bafsa.org.uk/pdf/types-of-sprinkler/f470-deluge-valve.pdf 15. http://www.vanguardfire.com/productssystems/sprinkler-systems/delugesystems.html 16. http://www.dadesign.com.au/ 17. Automatski sprinklerski sistemi, Jovana Milenkovi, Beograd 2009. 18. http://www.bafsa.org.uk/pdfs/publications/00000090.pdf 19. http://www.fire.org.nz/Pages/Home.aspx 20. https://www.frmjournal.com/mainwebsite/resources/document/statistical%20focus%20sept%2009.pdf
17
