Oblasti použití sprinlerových hasicích zařízení

Rozvoj sprinklerového oboru, kterého jsme v posledních letech svědky, je příležitosti zrekapitulovat možné oblasti použiti sprinklerových hasicích zařízení.

Voda jako hasivo

Voda jako hasivo je vhodná zejména pro hašení požárů třídy A, tj. pevných látek. Za určitých podmínek ji však Ize využít i pro hašení hořlavých kapalin. I přes to, že je vodivá, lze ji při dodrženi přesně definovaných podmínek použít i pro hašení zařízení pod napětím. V obou případech jsou to právě vodní stabilní hasicí zařízení, kde omezující podmínky, stanovené pro tyto, na první pohled „nevhodné" aplikace, lze zajistit.

Voda má velký chladící účinek daný vysokou hodnotou skupenského výparného tepla. Při hašení v uzavřených prostorech lze částečně počítat i s účinkem dusivým. Ten se dostavuje po přeměně vody na páru, což vede ke snížení obsahu kyslíku v chráněném prostoru.

Sprinklerová hasicí zařízení využívají popsané účinky a jsou prioritně určena pro hašení požárů pevných látek.

Výjimku tvoří následující případy hašení:

• alkalických kovů jako jsou sodík nebo draslík (nebezpečí výbuchu vygenerovaného vodíku),
• vápníku, hořčíku, hliníku,
• karbidu vápenatého (nebezpečí výbuchu vygenerovaného acetylenu),
• tuků, olejů (nebezpečí vzkypění a rozstříknutí v důsledku explozivního vývinu vodní páry),
• kyseliny sírové (vývin zřeďovacího tepla, místní přehřátí s možným ohrožením osob),
• sazí, žhnoucího uhlí (nebezpečí výbuchu vygenerovaného vodíku a oxidu uhelnatého).

Ačkoliv voda při teplotách pod bodem mrazu tuhne a mění svůj objem, lze ji ve vhodném typu sprinklerového zařízení použít i v těchto teplotních podmínkách. Totéž platí o prostředí s teplotami nad 100 stupňů C, kdy se mění v páru.

Negativní vlastností vody z pohledu její aplikace v hasicím zařízení je, že podléhá biologickému rozpadu a způsobuje korozi.

Velkou předností vody z pohledu jejího použití v hasicích zařízeních je její dostupnost a nízká cena. Opominout nelze ani ekologickou  nezávadnost, která má, v porovnání s ostatními druhy hasiv, trvalou platnost. Na straně druhé je třeba zvýšenou pozornost věnovat zachycení kontaminované vody.

Omezení vyplývající z technických podmínek CAP CEA 4001: 2000 05/01(02) Sprinklerová hasicí zařízení. Projektování a montáž. (dále jen ČAP CEA 4001)

Podle citovaných technických podmínek se sprinklerová hasicí zařízení nesmí používat v následujících provozech:

• sila nebo zásobníky, obsahující látky, které při styku s vodou mění objem,
• v blízkosti průmyslových pecí, sušáren, solných lázní, tavných a licích pánví,
• v prostorech, kde by voda, vytékající ze sprinklerů, mohla představovat riziko, např. v důsledku chemických reakcí s přítomnými látkami, možného výbuchu apod.

Sprinklerová hasicí zařízení, kromě systému ESFR, jsou určena pro lokalizaci a uvedení požáru pod kontrolu. Systém ESFR má deklarované uhašení požáru. Vždy se předpokládá účast jednotky požární ochrany.

Typické aplikace sprinklerových hasicích zařízení podle ČAP CEA 4001

Jedná se o následující aplikační oblasti, u kterých jsou technickými podmínkami ČAP CEA 4001 definované specifické požadavky na provedení sprinklerového hasicího zařízení:

• s malým rizikem (LH) — nevýrobní objekty s malým požárním zatížením typu školy, kanceláře, apod.,
• se středním rizikem (OH) — obchodní a výrobní činnosti se středním požárním zatížením,
• s vysokým rizikem (HHP) – obchodní a výrobní činnosti s vysokým požárním zatížením,
• s vysokým rizikem (HHS) - skladování typu volné a blokové, jednořadé regálové sklady, několikařadové regálové sklady, paletové regály, regály spinou nebo laťovou policí.

Obvykle se provádí ochrana pouze stropními sprinklery. Pokud jde o riziko HHS, přichází v úvahu od určité skladovací výšky kombinovaná ochrana, kdy se stropní sprinklery doplňují o regálové sprinklery, instalované přímo v regálech. U paletových regálů je např. stropní ochrana možná do skladovací výšky, podle kategorie, skladováni, od 1,6 m do 6,8 m. Při jejím překročení se musí provést kombinovaná ochrana. Úměrně s požárním rizikem se mění i intenzita dodávky (viz tabulka).

Ochrana zvláštních rizik podle ČAP CEA 4001

Skladování aerosolů

Vyžadují se zvláštní požárně bezpečnostní opatření. V závislosti na druhu skladování a obsahu aerosolů je omezena max. skladovací výška, velikost sprinkleru, intenzita dodávky a účinná plocha. Minimální intenzita dodávky se pohybuje v rozmezí od 12,5 do 25 mm/min.

Skladování oděvů ve víceúrovňových závěsných skladech

Tyto sklady bývají vybaveny automatickým nebo poloautomatickým zařízením pro zavěšování, přepravu a výdej oděvů. Problémem je, že jednotlivé úrovně nelze požárně oddělit. Kromě toho lávky, rampy a regálové konstrukce představují překážky ve výstřiku vody, což oslabuje účinnost stropního jištění. Technické podmínky definují rozmístění sprinklerů a šířku uliček. Sprinklery se instalují pod všemi rampami. Stropní sprinklery se navrhují s intenzitou dodávky 7,5 mm/min. Po uvedení sprinklerového zařízení do činnosti se automaticky musí odstavit manipulační dopravníky.

Skladování hořlavých kapalin

Skladování se předpokládá v kovových netlakových nádobách (sudech) s objemem 20 až 208 l. Intenzita dodávky je závislosti na bodu vzplanutí a způsobu skladování v rozmezí 10 až 25mm/min. U paletových regálů se požaduje regálové jištění. Doporučuje se použití pěno vodního sprinklerového hasicího zařízení.

Skladování prázdných palet

Při stohovém skladování stačí pouze stropní jištění s tím, že technické podmínky limitují skladovací výšku. Ta se pohybuje v závislosti na materiálu palet a jejich provedení od 1,6 do 3,8 m. V případě skladování palet v regálech se požaduje regálová ochrana.

Skladování alkoholických nápojů v sudech

Jedná se o alkoholické nápoje s obsahem alkoholu vyšším než 20 %. Při stropní ochraně je max. povolená výška skladování 4,6 m. Při větší výšce skladováni musí být stropní ochrana doplněna regálovou ochranou. Intenzita dodávky stropních sprinklerů je 15mm/min. Zvláštní pozornost se musí věnovat zachycení rozlitých kapalin do retenčních nádrží.

Skladování netkaných syntetických látek

U stohového skladování, kde lze aplikovat jenom stropní ochranu, je omezena skladovací výška v závislosti na intenzitě dodávky. Pohybuje se od 1,6 m při intenzitě dodávky 10 mm/min až do 4,1 m při intenzitě dodávky 30 mm/min. V případě, že je výška skladování větši než 4,1 m, musí se uvažovat o ochraně systémem ESFR nebo použití sprinklerů Large drop.

Sklady s plastovými maloobjemovými kontejnery z polypropylenu nebo polyethylenu

Jak ukazují výzkumné práce, provedené ve VdS, jedná se o jedno z nejvyšších rizik. Na základě ohňových zkoušek byly následně definované požadavky na sprinklerovou ochranu tohoto rizika. Jedním z návrhových kritérií je, zda kontejnery mají schopnost propouštět vodu nebo ne.

V prvním případě jde např. o kontejnery, které mají otvory o průměru 5 mm, rovnoměrně rozdělené na dně v počtu 50 otvorů na 1 m. Při jejich umístění v paletových regálech, kde je jenom stropní jištění, je max. povolená výška skladování pouze 2,1 m. Pro nepropustné kontejnery je to jenom 1,2 m. V obou případech jde o dramatické snížení výšky skladování, která se pro ostatní skladovací rizika HHS pohybuje v rozmezí 6 resp. 4,4 m.

U regálových skladů a při volném nebo blokovém stohováni kontejnerů nesmí být skladovací výška vyšší než 3 m, a smí se použít pouze palety z nehořlavého materiálu s povrchem bez otvorů. Výška skladovaných kontejnerů na paletě je omezena max. na 1 m. Vrchní kontejnery musí být uzavřeny víkem.

K hašení se musí použít pěno vodní sprinklerové hasicí zařízení.

Sklady s mobilními přestavitelnými regály

Výška těchto regálů, pokud je jenom stropní ochrana, smí být max. 3 m. Plocha každého bloku regálů nesmí být větší, než 150 m². Upřednostňují se regály nahoře otevřené nebo nahoře opatřené otvory. Kolem každého bloku mobilních regálů musí být ulička o šířce min. 1,2 m.

Speciální požadavky na určité druhy sprinklerových hasicích zařízení podle ČAP CEA 4001

Zvláštní požadavky stanovují citované technické podmínky na hasicí zařízení určená pro:

• vícepodlažní budovy,
• výšková zařízení,
• ochranu osob.

V případě vícepodlažních budov, kde se rozdělují hasicí soustavy do zón, lze na mokrou ventilovou stanici připojit více než obvyklých 1000 sprinklerů s podmínkou, že jedna zóna nesmí obsahovat více než 500 sprinklerů a smí pokrývat pouze jeden provozní úsek a jenom jedno podlaží. Při zónovém uspořádání jsou speciální požadavky kladeny na monitorování hlavní ventilové stanice a její vybavení. Kromě jiného musí být vybavena obtokovým potrubím s dalším uzavíracím ventilem, který zajistí, že při selháni nebo opravách řídicího ventilu je vždy zónová soustava funkční.

Speciální požadavky kladou citované technické podmínky na tzv. výšková zařízení, která se uplatňují u vícepodlažních objektů, kde je rozdíl mezi nejvyšším a nejnižším sprinklerem větši než 45 m. V tomto případě se provádí rozdělení soustav do zón s výškou mezi zmíněnými sprinklery max. 45 m. U těchto zařízení jsou podstatně zpřísněné požadavky na zásobování vodou s cílem zajistit jejich maximální spolehlivost. Podle konkrétní situace se požaduje zdvojení ventilových stanic, přičemž každá musí být opatřena obtokovým potrubím.

Konečně to jsou hasicí zařízení, určená pro ochranu osob. Zde se např. požaduje:

• soustavy hasicího zařízení se musí rozdělit do zón nejvýše s 200 sprinklery na ventilovou stanici,
• mokrá soustava,
• sprinklery s vysokou tepelnou odezvou (citlivostí na teplo),
• ventilová stanice musí být s obtokem, aby se zajistila za všech podmínek její provozuschopnost; v některých případech se musí instalovat zdvojená ventilová stanice s obtoky,
• zařízení pro zásobování vodou se zvýšenou spolehlivostí.

V případě ochrany divadel platí další specifické požadavky.

Závěr

Sprinklerové hasicí zařízení umožňuje realizovat vysoce účinnou ochranu ve velkém množství aplikací, které mnohdy přesahují i omezení, daná použitým hasivem. Ve všech případech je však třeba respektovat při návrhu hasicího zařízení požadavky a omezující podmínky, vyplývající z příslušných technických podmínek.

Vzhledem k tomu, že se sprinklerový obor nachází v mezinárodním prostředí, je třeba již v současné době vycházet při návrhu sprinklerových zařízení z technických podmínek ČAP CEA 4001, které jsou prakticky totožné s připravovanou EN 12 845 a mají jako jediné evropský konsensus všech rozhodných subjektů v Evropě. U aplikací, které tyto technické podmínky neuvádějí, je nezbytné ověřit, zda nejsou definovány v některých národních projekčních předpisech typu VdS LPCB, NFPA nebo FM. Vzhledem k dlouholeté tradici ve vydávaní těchto předpisů Ize předpokládat, že se v těchto dokumentech hledaná nebo obdobná aplikace najde.

ZDROJ:
Rybář, P.: Oblasti použití sprinklerových hasicích zařízení. 150 Hoří č. 7 (2002), s. 10-11.