Противопожарные клапаны.
Общие сведения
При проектировании зданий и сооружений в них предусматриваются различные инженерные системы: электроснабжения, водоснабжения, канализации, отопления, вентиляции, кондиционирования и пр.
По требованиям МЧС РФ все проектируемые здания должны быть разделены на пожарные отсеки для локализации пожара и предотвращения распространения огня.
Таким образом при проектировании необходимо выполнить требования, которые позволяют локализовать возгорание в конкретном месте - пожарном отсеке. Т.е. всё здание условно делится на пожарные отсеки.
Системы общеобменной вентиляции, проходящий через различные пожарные отсеки должны быть оборудованы противопожарными клапанами, суть которых, заключается в том, что при появлении дыма или огня в системе общеобменной вентиляции, должен сработать клапан, перекрывающий воздуховод, данный клапан называется противопожарный клапан.
Также при пребывании в здании людей необходимо предусматривать систему дымоудаления.
Данная система состоит из нескольких составляющих. Это: непосредственно система удаления дыма и приточная система для компенсации удаляемого воздуха.
Во всех этих системах предусматриваются противопожарные клапаны и клапаны дымоудаления.
Т.е. клапан противопожарный - механическое устройство с нормируемым пределом огнестойкости для перекрытия проемов в ограждающих строительных конструкциях.
Конструктивно противопожарный клапан состоит из: корпуса клапана, заслонки клапана и привода клапана.
Корпус клапана - неподвижный элемент конструкции клапана, устанавливаемый в проеме с креплением к ограждающим строительным конструкциям.
Заслонка клапана - подвижный элемент конструкции клапана, устанавливаемый в корпусе и перекрывающий его проходное сечение.
Привод клапана - механизм для перемещения заслонки в положение, соответствующее закрытому (противопожарный) или открытому (дымовой) клапану.
Общий вид противопожарного клапана представлен на рис. 1.
Рис. 1. Общий вид противопожарного клапана с открытой заслонкой и электроприводом, установленным снаружи
ХАРАКТЕРИСТИКИ И ИСПОЛНЕНИЕ КЛАПАНОВ
В соответствии с Федеральным законом Российской Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (с учетом изменений, внесенных Федеральным законом Российской Федерации от 10 июля 2012 года № 117-ФЗ) и сводом правил СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности» в системах механической вентиляции предусматриваются следующие типы клапанов:
- противопожарные нормально открытые клапаны
- противопожарные клапаны двойного действия
- противопожарные нормально закрытые клапаны
- дымовые клапаны
Клапан противопожарный:
Автоматически и дистанционно управляемое устройство для перекрытия вентиляционных каналов или проемов ограждающих строительных конструкций зданий, имеющее предельные состояния по огнестойкости, характеризуемые потерей плотности и потерей теплоизолирующей способности:
нормально открытый (закрываемый при пожаре);
нормально закрытый (открываемый при пожаре);
двойного действия (закрываемый при пожаре и открываемый после пожара).
Клапан дымовой:
Клапан противопожарный нормально закрытый, имеющий предельное состояние по огнестойкости, характеризуемое только потерей плотности, и подлежащий установке непосредственно в проемах дымовых вытяжных шахт в защищаемых коридорах. Фактический предел огнестойкости противопожарных нормально открытых (НО), нормально закрытых (НЗ) и клапанов двойного действия (ДД) характеризуется буквами «EI», то есть потерей плотности и теплоизолирующей способности, и численным значением, соответствующим времени в минутах достижения одного их этих предельных состояний. Предел огнестойкости дымовых клапанов характеризуется только временем потери плотности «Е».
Все типы противопожарных клапанов подлежат обязательной сертификации и испытаниям в соответствии с ГОСТ Р 53301-2013 «Клапаны противопожарные вентиляционных систем. Метод испытаний на огнестойкость». Режимы сертификационных испытаний противопожарных НО, НЗ, ДД и дымовых клапанов отличаются друг от друга, поэтому запись в сертификате с указанием предела огнестойкости по соответствующему режиму является подтверждением возможности применения клапана по указанному функциональному назначению. В сертификатах на НО клапаны согласно ГОСТ Р 53301-2013 должны быть указаны значения пределов огнестойкости клапанов для различных направлений возможного теплового воздействия на их конструкции, которые следует учитывать при выборе вариантов установки противопожарных НО клапанов в соответствии с требованием п. 6.11 СП 7.13130.2013. Область применения противопожарных клапанов во взрывобезопасном (взрывозащищенном) исполнении наряду с СП 7.13130.2013 регламентируется СП 60.13330.2012 «СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» (см. п.7.8.3) и нормативными документами, устанавливающими требования взрывобезопасности. Дополнительно к сертификатам соответствия требованиям пожарной безопасности ФЗ РФ №123-ФЗ взрывобезопасные клапаны должны иметь сертификат соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» и соответствующих стандартов. ВНИМАНИЕ! Часть 2 ст. 138 «Технического регламента о требованиях пожарной безопасности» запрещает применение в системах вентиляции и кондиционирования противопожарных нормально открытых (ранее называемых огнезадерживающими) клапанов с пружинным приводом и тепловым замком (плавкой вставкой), так как такой привод не может управляться дистанционно и тепловой замок в составе привода является основным термочувствительным элементом, а не дублирующим, как того требует регламент. Согласно п. 7.19 СП 7.13130.2013 исполнительные механизмы (приводы) противопожарных нормально закрытых (в том числе дымовых) клапанов приточно-вытяжных систем противодымной вентиляции должны сохранять заданное положение заслонки клапана при отключении электропитания привода. Отличительной особенностью указанных систем, включающих, как правило, несколько клапанов с адресным управлением, является наличие двух заданных положений заслонки – «открыта» (например, на этаже пожара) и «закрыта» (на других этажах), которые должен обеспечить привод при любых вариантах отключения напряжения цепи питания, в том числе и аварийных. Требованию п. 7.19 удовлетворяют реверсивные электроприводы и пружинные приводы с электромагнитной защелкой (так называемые электромагнитные приводы), управляемые при пожаре подачей напряжения на привод. Эти приводы обеспечивают как открытое, так и закрытое заданные положения заслонок клапанов систем противодымной вентиляции при аварийном отключении электропитания. Электроприводы с возвратной пружиной, управляемые снятием напряжения с привода, требованию п. 7.19 не удовлетворяют, так как при аварийном отключении напряжения заслонки всех клапанов с такими приводами откроются, что приведет, например, к задымлению верхних этажей здания за счет естественной тяги. Несмотря на отсутствие в СП 7.13130.2013 нормативных требований к управляющему сигналу на срабатывание противопожарных НО клапанов, наибольшую надежность и эффективность этих клапанов при пожаре обеспечивают электроприводы с возвратной пружиной, срабатывающие при отключении электропитания и имеющие ряд преимуществ по сравнению с реверсивными приводами при установке на клапанах данного типа.
Противопожарные нормально открытые клапаны устанавливаются в воздуховодах общеобменной вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления в целях предотвращения проникания в помещения продуктов горения (дыма) во время пожара, а также в приточных и вытяжных системах помещений, защищаемых установками газового или порошкового пожаротушения.
Противопожарные нормально открытые клапаны в нормальных условиях открыты, а при пожаре закрываются, выполняя роль заполнения проемов в противопожарных преградах (противопожарных стенах, перегородках и перекрытиях с нормированным пределом огнестойкости).
Противопожарные и дымовые клапаны характеризуются пределом огнестойкости.
Обозначение предела огнестойкости включает в себя буквы, соответствующие нормируемым предельным состояниям, и числа, представляющие собой время (минуты) достижения одного из нормируемых предельных состояний.
У противопожарных клапанов учитываются два вида предельных состояний: Е - потеря плотности; I - потеря теплоизолирующей способности.
Обозначение предела огнестойкости включает от одной до двух букв, соответствующих нормируемым предельным состояниям, и цифру, соответствующую времени достижения одного из нормируемых предельных состояний, первого по времени.
Например, I90 – предел огнестойкости 90 мин по потере теплоизолирующей способности;
или EI60 – предел огнестойкости 60 мин по потерям плотности и теплоизолирующей способности независимо от того, какой из двух признаков достигается ранее.
В тех случаях, когда требования к пределу огнестойкости зависят от вида предельного состояния и не совпадают по времени, предел огнестойкости имеет два обозначения. Например, E90/I60 – требуемый предел огнестойкости по потере плотности 90 мин, а теплоизолирующей способности - 60 мин. Цифровой показатель в обозначении предела огнестойкости должен соответствовать одному из чисел следующего ряда: 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 150.
Потеря теплоизолирующей способности огнезадерживающих клапанов вентиляционных систем характеризуется повышением температуры в среднем более чем на 160 °С или локально более чем на 190 °С с необогреваемой стороны на наружных поверхностях :
- корпуса клапана с элементом примыкающего к нему воздуховода;
- узла уплотнения корпуса клапана в проеме ограждающей конструкции, пересекаемой вентиляционным каналом.
Вне зависимости от температуры указанных поверхностей до испытания значение локальной температуры должно быть не более 220 °С.
Потеря плотности характеризуется:
- образованием в узле уплотнения корпуса клапана по его наружным посадочным поверхностям сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя;
- снижением сопротивления конструкции клапана дымогазопроницанию.
Ревизия огнезадерживающих клапанов в воздуховодах вентиляционных систем должна проводиться в сроки, устанавливаемые администрацией объекта, но не реже одного раза в год. Результаты оформляются актом и заносятся в паспорта установок.
По функциональному назначению клапаны могут применяться в качестве нормально открытых (НО) или нормально закрытых (НЗ).
Нормально открытые клапаны открыты при обычной работе системы, они закрываются при срабатывании пожарной сигнализации и(или) при пожаре.
Нормально закрытые клапаны работают наоборот. Противопожарные клапаны являются НО клапанами. Типичным представителем нормально закрытых клапанов являются клапаны дымоудаления.
Клапаны различаются по способу установки в пространстве:
- для вертикальной установки;
- для горизонтальной установки;
- универсальные, устанавливаемые в любой пространственной ориентации.
Клапаны могут быть выполнены в следующих исполнениях:
- общепромышленном Н;
- взрывозащищенном В;
- коррозионностойком К.
В зависимости от назначения противопожарный клапан может быть оснащен следующими типами приводов :
- электроприводом со встроенной возвратной пружиной и плавким предохранителем (терморазмыкающим устройством ТРУ) или без него;
- реверсивным;
- электромагнитным приводом и плавким предохранителем;
- плавким предохранителем и возвратной пружиной.
Следует обратить внимание на то, что для противопожарного нормально открытого (НО) клапана исходное положение заслонки считается открытым, а рабочее положение заслонки – закрытым.
Конструктивно клапаны изготавливаются в следующих исполнениях:
- фланцевое;
- ниппельное;
- стеновое (один фланец);
Согласно Федеральному закону РФ , который введен в действие с 01.05.2009 г., противопожарные нормально открытые клапаны должны оснащаться автоматически и дистанционно управляемыми приводами. Использование термочувствительных элементов в составе таких приводов следует предусматривать только в качестве дублирующих. Для противопожарных нормально закрытых клапанов и дымовых клапанов применение приводов с термочувствительными элементами не допускается.
В соответствии с этим все организации-производители противопожарных клапанов прекратили их производство в исполнении с плавким предохранителем и возвратной пружиной с 01.05.2009 г. Их установка с этого времени не отвечает действующим правилам пожарной безопасности.
В нашей стране производится сертификация противопожарных клапанов по системе сертификации в области пожарной безопасности.
Клапан также должен иметь сертификат соответствия требованиям нормативных документов.
Клапан, не имеющий указанные сертификаты, не может быть установлен в системе вентиляции.
Монтаж противопожарных клапанов
Монтаж противопожарных клапанов должен отвечать основным требованиям к монтажу воздуховодов и элементов систем вентиляции. При этом основными из них является отсутствие нагрузок, приводящих к возможной деформации элементов клапана, а также свободный ход лопатки клапана. Кроме того, к клапану необходимо обеспечить последующий эксплуатационный доступ для испытания, возможного ремонта и замены.
Клапаны являются одним из элементов противопожарной защиты сооружения, поэтому после монтажа производится испытание системы пожарной сигнализации совместно с клапанами для контроля их проектной работы с последующим расположением заслонки в исходное положение.
Клапаны исполнения Н не подлежат установке в воздуховодах и каналах категории А и Б пожаровзрывоопасности, в местных отсосах пожаровзрывоопасных смесей, в системах, в которых перемещаются среды с агрессивностью по отношению к углеродистым сталям обыкновенного качества, содержащие взрывчатые вещества, взрывоопасную пыль, липкие и волокнистые материалы, а также для перемещения газо- и паровоздушных взрывоопасных смесей от технологических установок, в которых взрывоопасные вещества нагреваются выше температуры их воспламенения или находятся под избыточным давлением.
К монтажу и эксплуатации клапанов допускаются лица, изучившие устройство, правила эксплуатации и прошедшие инструктаж по соблюдению правил техники безопасности.
Обслуживание, ремонт и контроль работоспособности необходимо производить только при отключенной вентиляционной системе, в сети которой он установлен.
Перед монтажом клапана необходимо произвести его внешний осмотр. Замеченные повреждения, вмятины, полученные в результате неправильной транспортировки и хранения, необходимо устранить.
Монтаж клапана, предназначенного для применения в качестве нормально открытого, осуществляется вне зависимости от пространственной ориентации и вне зависимости от направления воздушного потока, а нормально закрытого клапана – с учетом направления потока удаляемых при пожаре продуктов горения.
При установке клапана необходимо обеспечить предел огнестойкости от плоскости строительной конструкции до плоскости заслонки клапана, равный пределу огнестойкости самого клапана.
Места установки, пределы огнестойкости, правила проектирования противопожарных клапанов изложены в соответствующей нормативной и справочной литературе.
При подготовке противопожарных клапанов (особенно кассетных клапанов или клапанов круглого сечения) к заделке, целесообразно укреплять корпус клапана распорками во избежание перекосов, скручивания и других нарушений геометрии корпуса, впоследствии приводящих к заклиниванию клапана и потере его работоспособности.
На нижеследующих иллюстрациях приведены примеры монтажа противопожарных клапанов в различных вариантах.
Монтаж клапана, присоединяемого к стене с использованием монтажной рамы: 1 – клапан; 2 – воздуховод; 3 – стена; 4 – наружная теплозащита; 5 – монтаж- ная рама Рис.