Химические агенты

Химический агент тушит не тем, что вытесняет воздух, а тем, что вмешивается в саму реакцию горения. Молекула распадается в пламени и связывает активные частицы, поддерживающие цепную реакцию. Поэтому концентрации здесь в четыре-пять раз ниже, чем у инертных составов: не треть объёма помещения, а семь–десять процентов, а у фторкетона — около четырёх.

Отсюда все преимущества этой группы: один модуль вместо батареи, небольшая станция пожаротушения, короткий трубопровод, подача за десять секунд. И отсюда же главное заблуждение о ней. Малая концентрация не означает малой опасности для человека: у части составов рабочая концентрация выше порога, при котором вредное действие уже наблюдается, а в пламени любой из них частично разлагается с образованием фтороводорода.

Глава разбирает и то, и другое: сначала цифры из норматива, потом цифры о человеке, потом то, как они складываются в проектное решение.

23.1 Что относится к химическим агентам

В приложении Г СП 485.1311500.2020 к этой группе относятся хладоны — галогенсодержащие углеводороды — и фторкетон. Отдельной строкой в том же приложении идёт шестифтористая сера: она не углеводород и тушит скорее разбавлением, но хранится и подаётся так же, как сжиженные агенты, поэтому в проекте попадает в ту же группу.

Второй столбец — нормативная огнетушащая концентрация по нормальному эталонному гептану ГОСТ 25828-83, третий — плотность паров при давлении 101,3 кПа и температуре 20 °C. Оба значения по приложению Г СП 485.1311500.2020 в редакции с изменением № 2, таблицы Г.4—Г.9 и Г.11—Г.13. Слово «объёмная» изменение № 2 из наименований таблиц убрало, сами значения остались объёмными процентами.

Хладона 13J1 в таблице нет. Изменение № 2 исключило его из таблицы 9.1 свода правил и отменило пункт Г.14 приложения Г с таблицей нормативной концентрации. С 09.07.2026 это вещество не входит в перечень применяемых огнетушащих газов и не имеет исходных данных для расчёта. Прежние значения — 4,6 % (об.) по гептану при плотности паров 8,16 кг/м³. Установка, уже смонтированная на этом веществе, продолжает работать по своему проекту, но новый проект по общим нормам на нём не делается.

Фторкетон в этой таблице изменился в цифре: изменение № 2 подняло его нормативную концентрацию по гептану с 4,2 до 5,4 % (об.). Расчёт массы, сделанный по прежнему значению, занижает массу газа примерно на четверть.

Для части агентов приложение Г даёт значения и по другим горючим материалам. Все они — в объёмных процентах, все из тех же таблиц приложения Г.

Для хладона 23, хладона 217J1, фторкетона и состава (ТФМ-18И) в приложении Г дана только строка по гептану.

Пункт Г.12 для фторкетона изменение № 2 изложило заново. До 09.07.2026 таблица называлась иначе, чем остальные: в ней стояла минимальная нормативная объёмная огнетушащая концентрация, и там же объяснялась причина — при 20 °C и давлении 760 мм рт. ст. фторкетон является жидкостью, поэтому фактическая концентрация зависит от того, как оборудование обеспечивает распыл и последующее испарение. В действующей редакции таблица названа как все прочие, оговорки в ней нет, значение поднято до 5,4 % (об.), плотность паров осталась 13,6 кг/м³. Физика распыла от этого не изменилась: качество испарения жидкого агента по-прежнему определяется оборудованием, но свод правил больше не оговаривает это в приложении Г.

Хладона 13В1 в приложении Г нет. Состав, на котором выросло газовое пожаротушение семидесятых, в перечень исходных данных для расчёта не входит, поэтому новых проектов по общим нормам на нём не делают. Хладона 236 в приложении Г тоже нет.

23.2 Две цифры о человеке

Для каждого химического агента существуют два порога.

Первый — наибольшая концентрация, при которой неблагоприятного физиологического или токсикологического действия не наблюдается (NOAEL). Определение дано в п. 3.18 ISO 14520-1:2015.

Второй — наименьшая концентрация, при которой такое действие уже наблюдается (LOAEL).

Значения обоих порогов сведены в таблице A.1.5.1.2(a) стандарта NFPA 2001 издания 2018 года. Это стандарт Соединённых Штатов, в России он обязательным не является, но именно на эти значения ссылаются паспорта агентов и программы расчёта, а в российских нормативных документах по газовому пожаротушению таких таблиц нет. В столбцах ниже — порог без наблюдаемого действия (NOAEL) и порог с наблюдаемым действием (LOAEL).

Все значения — объёмные проценты. Столбец «Норматив» — нормативная огнетушащая концентрация по гептану из приложения Г СП 485.1311500.2020 в редакции с изменением № 2. Прочерк у хладона 13J1 означает, что нормативной концентрации у него в своде правил больше нет: пункт Г.14 отменён. Слово «уточнить» означает буквально то, что написано: этих агентов в таблице NFPA 2001 нет, значения запрашиваются по паспорту производителя и в проект ставятся из паспорта, а не по аналогии с соседней строкой.

Правило, ради которого эта таблица здесь. Проектная концентрация в помещении, где бывают люди, не превышает порога без наблюдаемого действия. Порядок мер описан в п. 5.2.1 и таблице 2 ISO 14520-1:2015: до этого порога включительно достаточно задержки выпуска; выше него и до порога с наблюдаемым действием к задержке добавляется переключатель автоматического и ручного режима; на этом уровне и выше требуется ещё и устройство блокировки пуска.

Теперь прочитайте таблицу заново, сравнивая второй столбец с третьим.

У хладона 227еа, фторкетона и хладона 23 нормативная концентрация ниже порога без наблюдаемого действия. У фторкетона и хладона 23 запас больше чем двукратный, у хладона 227еа — примерно четверть. Помещения, где бывают люди, такими агентами защищают.

У хладона 125 нормативная концентрация выше порога без наблюдаемого действия и вплотную подходит к порогу с наблюдаемым действием. Это не значит, что агент запрещён, — это значит, что помещение с людьми под него проектируется иначе, с полным набором мер по таблице 2 ISO 14520-1:2015, и что экономия на веществе здесь оплачивается требованиями к эвакуации и к блокировкам.

У хладона 13J1 прежняя нормативная концентрация 4,6 % превышала порог с наблюдаемым действием более чем в десять раз. Помещения, где бывают люди, таким агентом не защищали, а с 09.07.2026 его нет и в перечне применяемых веществ.

23.3 Продукты разложения

Химический агент тушит потому, что разлагается в пламени. Значит, часть его превращается в другие вещества, и главное из них — фтороводород (HF).

По п. A.1.5.1.2 NFPA 2001 издания 2018 года фтороводород образуется при контакте фторсодержащих огнетушащих агентов с пламенем и с горячими поверхностями. Чем дольше агент находится в зоне высокой температуры, тем больше его образуется. Отсюда практический вывод, который дан там же: тип и чувствительность извещателей вместе со скоростью подачи выбирают так, чтобы сократить время контакта агента с горячей зоной. Раннее обнаружение здесь работает не только на сохранность имущества, но и на состав атмосферы, в которую потом войдут люди.

Фтороводород узнаётся по резкому кислому запаху уже при содержании в несколько частей на миллион — это своего рода встроенное предупреждение, но оно же означает, что помещение после тушения непригодно для дыхания. Предел, установленный американской конференцией промышленных гигиенистов и приведённый в том же приложении к NFPA 2001, — 3 ppm, причём это потолочное значение, которое не должно превышаться ни в какой момент рабочего дня.

Отсюда прямое требование п. 9.16.8 СП 485.1311500.2020: входить в защищаемое помещение после выпуска агента и ликвидации пожара до окончания проветривания разрешено только в изолирующих средствах защиты органов дыхания. По п. 9.16.9 вход без них разрешён после удаления продуктов горения, самого агента и продуктов его термического распада до безопасной концентрации — то есть после замера, а не по часам.

23.4 Хранение и подача

Химические агенты хранятся в жидкой фазе, и это определяет газовую часть.

Наддув. Сжиженный агент сам по себе не даёт давления, достаточного для подачи по трубопроводу. По п. 9.3.2 СП 485.1311500.2020 в качестве газа-вытеснителя применяется азот по ГОСТ 9293-74; исключение сделано для двуокиси углерода и хладона 23, которые наддува не требуют. Воздух допускается только с разрешения изготовителя агента и при точке росы не выше минус 40 °C. Конкретное давление наддува и максимальное наполнение модуля берутся из паспорта модуля: у разных производителей они различаются, и в проект ставится значение того модуля, который будет смонтирован.

Наполнение модуля. По п. 9.6.5 СП 485.1311500.2020 наполнение должно составлять не менее 44 % от максимального, указанного в документации изготовителя. Модуль, залитый ниже этого порога, нормам не соответствует, даже если расчётной массы в нём достаточно.

Время подачи. Послабление до 120 с, введённое изменением № 2, к химическим агентам не относится: оно касается только установок на сжатых газах. По п. 9.7.4 СП 485.1311500.2020 установка должна подать не менее 95 % расчётной массы за 10 с в модульном исполнении и за 15 с в централизованном. Номинальное значение определяется при температуре сосуда 20 °C. Десять секунд — это жёсткое ограничение на гидравлический расчёт: длинный трубопровод или неудачная раскладка насадков выводят установку за норматив, и лечится это не заменой агента, а перекладкой трассы.

23.5 Экология

Озоноразрушающий потенциал (ODP) у всех агентов этой группы, применяемых сегодня, равен нулю — это данные таблицы A.1.6 NFPA 2001 издания 2018 года. Отличается другой показатель — потенциал глобального потепления (GWP), приведённый там же за столетний горизонт по оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата редакции 2013 года.

Разница между первой и последними строками — четыре порядка. Для объекта, где вещество лежит в модуле десятилетиями и не выпускается, это цифра на бумаге. Для объекта, где систему испытывают выпуском или где случаются ложные срабатывания, разница становится вполне материальной — и в отчётности, и в цене перезарядки.

23.6 Что проверить в проекте

• Марка агента и его нормативная огнетушащая концентрация взяты из приложения Г СП 485.1311500.2020 в действующей редакции и названы вместе с горючим материалом, по которому они получены. Наименование вещества в проектной документации указывается так, как оно записано в таблице 9.1 свода правил, — этого требует п. 9.3.1 в редакции с изменением № 2; дополнительные сведения о веществе допускается писать после нормативного наименования.
• Для помещения, где бывают люди, проектная концентрация сопоставлена с порогом, при котором вредное действие не наблюдается, и результат сопоставления записан в пояснительной записке.
• Давление наддува и максимальное наполнение модуля взяты из паспорта конкретной модели, а не из справочника.
• Гидравлический расчёт подтверждает подачу 95 % массы за нормативное время.
• В проекте указан порядок проветривания и запрет входа до его окончания без изолирующих средств защиты органов дыхания.
• Для агентов, у которых пороги вредного действия не опубликованы, направлен запрос производителю, и ответ подшит к проекту.

Перезарядка модулей, работы с сосудами под давлением и вскрытие запорно-пусковых устройств в этот перечень не входят. Такие работы выполняет организация, имеющая соответствующее разрешение, и описываются они в части X книги, а не как инструкция для читателя.