Budowa i rodzaje tryskaczy przeciwpożarowych

Działanie i budowa tryskaczy

Działanie tryskaczy ppoż. opiera się na zastosowaniu komponentu termoczułego, który może mieć postać ampułki wypełnionej cieczą termicznie rozszerzalną (tryskacze ampułkowe) lub topika (tryskacze topikowe). Zadaniem tego komponentu jest blokowanie ujścia wody pod ciśnieniem, która znajduje się w rurociągu dystrybucyjnym. Tryskacze uruchamiane są pod wpływem ognia lub wysokiej temperatury, w wyniku czego pękają lub topią się zamykające je elementy termoczułe, a tym samym zwolniona zostaje blokada i następuje uwolnienie środka gaśniczego. Ta specyfika działania tryskaczy ppoż. sprawia, że nie ma możliwości powtórnego wykorzystania raz wykorzystanego tryskacza.

O wielkości i kształcie tworzonego przez tryskacz strumienia wody decyduje deflektor, tzw. talerz rozprysku. Umożliwia on znaczne rozproszenie i powiększenie zasięgu zraszania, odpowiada za rozmiar kropli oraz nadanie strumieniowi wody odpowiedniego kierunku.

Podstawowe elementy budowy tryskaczy przeciwpożarowych obejmują zatem element termoczuły, deflektor oraz korpus z gwintem, niezbędny do zamocowania tryskacza do rurociągu dystrybucyjnego. Dodatkowymi elementami budowy tryskaczy mogą być m.in.

• kosze ochronne, stosowane w przypadku występowania ryzyka uszkodzenia mechanicznego tryskacza,
• metalowe osłony, stosowane w tryskaczach montowanych w regałach czy pod perforowanymi półkami, których zadaniem jest ochrona elementów termoczułe przed zraszaniem wodą z wyżej położonych tryskaczy,
• rozety, służące do osłony otworów wykonanych przy montażu tryskaczy,
• powłoki ochronne odporne na korozję, stosowane w przypadku zagrożenia oddziaływania oparów korozyjnych na tryskacz.

Rodzaje tryskaczy

Każdy tryskacz przeciwpożarowy charakteryzuje się temperaturą reagowania, która w zależności od rodzaju zastosowanego elementu termoczułego może wynosić 260°C, 182°C, 141°C, 93°C, 79°C, 68°C i 57°C, oraz tzw. współczynnikiem wypływu K (363, 242, 202, 160, 115, 80 i 57), który pozwala określić wymagane ciśnienie wody dla całej instalacji.

W zależności od wymagań i specyfiki gaszonej przestrzeni, wyróżniamy tryskacze o różnej orientacji:

• klasyczne – tryskacze starego typu, w których deflektory zainstalowane są w położeniu wiszącym lub stojącym. Woda rozdzielana jest tu w taki sposób, by 40-60% było emitowane w dół, a pozostałości ku górze;
• wiszące – w tym wariancie deflektor znajduje się pod korpusem. Dzięki temu woda uderza w deflektor od góry i rozprzestrzenia się w formie parasola;
• ukryte – podobnie jak w wariancie podtynkowym, montowane są na orurowaniu pod tynkiem. Tu jednak ich obecność jest dodatkowo zamaskowana dzięki osłonie, która odpada pod wpływem wysokiej temperatury lub bliskości ognia. Następnie deflektor wysuwa się poza obręb sufitu, by rozprowadzić wodę;
• stojące – deflektor znajduje się tu ponad korpusem, przez co wyzwalana woda pod ciśnieniem kieruje się ku górze, rozbijając się o deflektor i rozprowadzając w formie parasola;
• przyścienne poziome – instalowane są przy ścianie. Dzięki zastosowaniu specjalnego deflektora, którego pozycja jest równoległa do sufitu, środek gaśniczy rozprowadzany jest w kształcie jednej czwartej kuli, tak, by miał jak najmniejszą styczność ze ścianą.
• przyścienne pionowe – instalowane są przy ścianie i suficie w formie stojącej lub wiszącej – w zależności od modelu dostępne mogą być oba warianty lub tylko jeden z nich. Podobnie jak w przypadku instalacji poziomej, rozprowadzana woda przyjmuje kształt jednej czwartej kuli.

Poszczególne tryskacze dzielone są ze względu na specyficzne parametry dostosowane do zapobiegania i likwidowania różnych typów zagrożenia. Poza wskazaną powyżej orientacją, tryskacze ppoż. dzielimy również z uwagi na szybkość reagowania – wskaźnik RTI (Response Time Index), w ramach którego rozróżniamy:

• tryskacze standardowego reagowania (RTI > 80),
• tryskacze specjalnego reagowania (RTI 50 – 80),
• tryskacze szybkiego reagowania (RTI < 50).

Typy tryskaczy zgodnie z normą VdS

Zgodnie z normą VdS, tryskacze przeciwpożarowe powinny być dobierane w zależności od spodziewanej temperatury otoczenia, przy czym znamionowa temperatura zadziałania tryskacza powinna być wyższa od temperatury otoczenia o co najmniej 30˚C. W klimacie umiarkowanym i przy normalnych warunkach, zalecane jest instalowanie tryskaczy o znamionowej temperaturze zadziałania od 68˚C do 74˚C. W przypadku m.in. świetlików, szklanych dachów, a także niewentylowanych przestrzeni międzystropowych i międzypodłogowych, koniecznym może być stosowanie tryskaczy o temperaturze zadziałania do 93˚C lub 100˚C.

W normie VdS CEA 4001 wymienionych jest kilka podstawowych typów tryskaczy, dopuszczonych do stosowania w zależności od klasy zagrożenia pożarowego występującego w zabezpieczanym obiekcie:

• Tryskacze klasyczne, gdzie strumień wody przyjmuje kształt kulisty i rozprowadzany jest równomiernie we wszystkich kierunkach. Ten rodzaj tryskaczy dopuszczony jest do stosowania niezależnie od klasy zagrożenia pożarowego, ale obecnie jest rzadko stosowany.
• Tryskacze rozpylające, gdzie strumień wody przyjmuje kształt paraboli skierowanej do podłoża. Tryskacze te mogą być stosowane dla wszystkich klas zagrożenia pożarowego i obecnie są najpopularniejszym rozwiązaniem.
• Tryskacze rozpylające z płaskim strumieniem wody, przeznaczone do ochrony niskich przestrzeni, jak obszary międzystropowe i międzypodłogowe czy sufity podwieszane w obiektach o małym lub średnim zagrożeniu pożarowym (klasy LH i OH) oraz jako dodatkowe tryskacze regałowe przy wysokim składowaniu (klasa HHS).
• Tryskacze przyścienne, z których woda rozpraszana jest w dół tylko z jednej strony. Są one wykorzystywane w sytuacjach, gdy montaż tryskaczy na stropie stwarzałby ryzyko ich uszkodzenia. Mogą być stosowane tylko dla zagrożeń klasy LH (małe) i OH (średnie).
• Tryskacze przyścienne o zwiększonej długości rzutu strumienia wody (do 6,5m). Dopuszczone są wyłącznie w wersji z szybkim wskaźnikiem zadziałania. Mogą być stosowane do ochrony obiektów o najniższym stopniu zagrożenia pożarowego (LH i OH1), tylko w specjalnych przypadkach i za zgodą upoważnionych jednostek. Najczęściej stosowane są jako zabezpieczenie pokoi hotelowych.
• Tryskacze podstropowe wpuszczane, zakryte i obudowane, które mogą być stosowane tylko dla małych i średnich zagrożeń pożarowych (klasa LH oraz klasa OH grupy od 1 do 3).

Ponadto norma VdS CEA 4001 dokładnie opisuje tryskacze ESFR (Early Suppression Fast Response), przeznaczone do gaszenia pożarów określonych zagrożeń, jak składowane tworzywa sztuczne, spieniona guma czy bele papieru. Tryskacze ESFR to tryskacze szybkiego reagowania o temperaturze otwarcia 68°C (od 68°C do 74°C dla topika) lub 93°C (od 93°C do 104°C dla topika) i dużej wydajności – nominalna wartość współczynnika wypływu K wynosi od 200 lub 360. Generowany przez nie strumień wody jest bardzo skoncentrowany i charakteryzuje się wysoką energią kinetyczną. To wszystko sprawia, że tryskacze ESFR zapewniają skuteczne stłumienie pożaru w jego wczesnej fazie.

Tryskacze w normie NFPA

Zgodnie z normą NFPA 13, każdy tryskacz ppoż. musi być trwale oznaczony numerem SIN (Sprinkler Identification Number). Numer ten składa się z jednej lub dwóch liter, określających producenta, oraz od 3 do 4 cyfr, pozwalających zidentyfikować współczynnik wypływu K, rodzaj zastosowanego deflektora, ciśnienie nominalne oraz temperaturę reagowania.

W celu ułatwienia szybkiej identyfikacji tryskacza, norma NFPA 13 reguluje również kolorystykę ampułek z cieczą termicznie rozszerzalną lub topika w tryskaczach topikowych.

Norma NFPA 13 określa zależność między temperaturą w strefie podstropowej zabezpieczanego obiektu, a temperaturą zadziałania stosowanych w nim tryskaczy, co prezentuje poniższa tabela:

Norma NFPA 13 określa również zależność między wartością współczynnika wypływu K tryskacza a rodzajem zastosowanego w nim gwintu, zgodnie z poniższą tabelą:

Tryskacze przeciwpożarowe charakteryzują się wieloma parametrami, które pozwalają optymalnie zareagować na możliwe zdarzenie pożarowe oraz skutecznie skontrolować pożar lub całkowicie go ugasić. Znajomość obowiązujących przepisów, norm i procedur pozwala dokonać odpowiedniego doboru tryskaczy, w zależności od występującego ryzyka pożarowego, charakterystyki zabezpieczanego obiektu oraz prowadzonej w nim działalności. Chcąc mieć pewność, że w chwili zagrożenia instalacja tryskaczowa spełni swoje zadanie, jej projektowanie i montaż warto powierzyć podmiotom posiadającym odpowiednią wiedzę i doświadczenie.