Методология выбора варианта конструктивного устройства АУП в высокостеллажных складах

Аннотация. В статье рассмотрены вопросы вариантного проектирования автоматических установок водяного пожаротушения в высокостеллажных складах хранения тарных грузов: с одноярусным и многоярусным расположением оросителей. Предложена методология выбора экономически обоснованного варианта защиты на основе критерия приведенных затрат. Сформулированы требования к минимально необходимому информационному обеспечению задачи. Приведены новые оценки эффективности тушения или локализации пожара системами АУП.

Введение

В настоящее время складские комплексы выполняют функции не только сохранения товаров, но и формирования в зонах комплектации пакетов товаров для конкретных адресатов. При этом в складских помещениях устанавливаются автоматизированные транспортные линии, связывающие различные по технологии удаленные участки складов. Транспортные конвейеры включают горючие ленты и детали, повышающие скорость и вероятность распространения пожара внутри складских зданий. Новые технологии хранения и обработки грузов предполагают размещение непосредственно в объеме высокостеллажных складов постоянных рабочих мест товароведов, операторов, учетчиков и т. д. При устройстве в складах мезонинов количество людей в складских помещениях возрастает. Их безопасность должна обеспечиваться в соответствии с требованиями Федерального закона от 22.07.2008 № 123-ФЗ¹⁾.

Статистика пожаров за 2023 год [1] подтверждает актуальность вопроса снижения материального ущерба от пожаров в высокостеллажных складах (далее – ВСС). Прямой материальный ущерб от пожаров в складских зданиях и сооружениях в целом сопоставим с ущербом от пожаров в производственных зданиях, а количество пожаров в указанных группах зданий практически совпадает. При этом в складах погибло почти в два раза больше людей, чем в производственных зданиях (57 и 30 чел.) [1]. Внимание общественности привлекают крупные пожары на объектах известных торговых сетей. По данным открытых источников, пожар на складе OZON «Новая Рига» в подмосковном городе Истра 03.08.2022 года принес ущерб 10,8 млрд руб. Площадь пожара составила более 55 000 м². Склад был застрахован на 12 млрд руб.

13.01.2024 года возник пожар на складе Wildberries в Шушарах (Пушкинский район, Ленинградская область). Пожар был локализован на площади 76 000 м². По мнению экспертов, ущерб от пожара может составлять 13–15 млрд руб.

Из вышеприведенных данных следует, что необходимо повышать пожарную безопасность высокостеллажных складов путем тушения пожара в очаге и недопущения его распространения, в первую очередь за счет использования современных автоматических средств пожаротушения [2]. Например, малоинерционных высокорасходных спринклерных оросителей типа ESFR [3].

В этом случае речь идет о проектировании автоматической установки пожаротушения высотного стеллажного склада с одноярусным расположением оросителей (АУП-ВСС(о)). Согласно СП 241.1311500²⁾ , где установлены требования к техническим характеристикам рассматриваемых вариантов защиты ВСС, оросители устанавливаются под покрытием складского помещения при высоте стеллажного складирования до 12,5 м. Стеллажи ВСС в этом случае не должны иметь горизонтальные экраны или сплошные горизонтальные полки. В качестве второго, базового варианта рассмотрим проектирование АУП-ВСС(м) с многоярусным расположением оросителей по СП 241.13115002). По второму варианту оросители должны быть установлены под покрытием (перекрытием) помещения и во внутристеллажном пространстве (под экранами).

Целью статьи является разработка методологии количественного обоснования выбора экономически целесообразного варианта конструктивного устройства системы автоматического тушения пожара в ВСС с учетом величины приведенных затрат, ущерба от пожара в здании, стоимостных характеристик системы пожаротушения и вероятности успешного выполнения задачи АУП.

Подходы к оценке пожарной опасности ВСС на начальной стадии пожара

В литературе вопросы оценки эффективности тушения пожара в ВСС на начальной стадии АУП наиболее подробно освещены в работах специалистов ВНИИПО [4, 5].

При проектировании АУП для конкретного ВСС в условиях заданного перечня хранимых товаров (групп пожарной опасности) возникает вопрос: экономически целесообразно использовать АУП-ВСС(о) с одноярусным расположением оросителей либо АУП-ВСС(м) с многоярусным расположением оросителей?

Ниже в статье рассматриваются склады с высотой помещения не более 14 м при высоте складирования до 12,5 м.

Более 40 лет назад во ВНИИПО были проведены экспериментальные исследования по распространению пожара во внутристеллажном объеме высотного склада, загруженного деревянными ящиками, и предложена математическая модель распространения пламени в начальной стадии пожара [6, 7]. В первое десятилетие 21 века вновь возрос интерес к тушению пожаров в ВСС. Проводятся исследования по моделированию развития пожаров в многоярусных складах, основанные на экспериментальных данных, полученных на крупномасштабных испытаниях фрагментов ВСС [8–12].

Результаты, полученные при проведении крупномасштабных испытаний на фрагментах ВСС [6, 7, 9–12], показывают, что можно подобрать АУП, в том числе с одноярусным расположением оросителей, для тушения пожара на начальной стадии. При этом сложность выбора параметров АУП обусловлена разнообразием способов хранения, теплотехнических характеристик тары с товарами, условий газообмена в помещениях, отказов средств автоматического пожаротушения. В развитие используемых установок пожаротушения высотных стеллажных складов специалистами ФГБУ ВНИИПО МЧС России были разработаны технические решения, обеспечивающие повышение эффективности тушения автоматическими системами [13]. При этом указанные исследования не дают инструментов для количественной оценки при обосновании выбора варианта конструктивного устройства системы автоматического пожаротушения в ВСС.

Выводы

1. Предложена методология количественного обоснования выбора экономически целесообразного варианта конструктивного устройства системы автоматического тушения пожара в ВСС, основанная на учете вариантности выполнения задачи тушения пожара в складе при использовании критерия приведенных затрат.

2. Методология учитывает вероятность выполнения задачи тушения (локализации) пожара в складе АУП; затраты на строительство и эксплуатацию АУП; прогноз материального ущерба в складе и частоту возникновения пожаров на аналогичных объектах.

3. Разработан вероятностный подход для оценки надежности выполнения задачи АУП в ВСС с использованием статистических данных о пожарах.

4. Предложенная методология в рамках вариантного проектирования позволяет выбрать рациональный вариант конструктивного устройства АУП ВСС.

Полная версия статьи “Методология выбора варианта конструктивного устройства АУП в высокостеллажных складах”

Перейти к содержимому PDF