Pierwsze automatyczne instalacje tryskaczowe pojawiły się w Stanach Zjednoczonych już w drugiej połowie XIX wieku. W 1874 roku Henry S. Parmalee, uznawany za twórcę automatycznej głowicy tryskaczowej, zainstalował w swojej fabryce fortepianów instalację gaśniczą z tryskaczami wyposażonymi w ampułki z cieczą termicznie rozszerzalną. Jego rozwiązanie zostało udoskonalone przez firmę Grinell, która w latach 90-tych XIX wieku wprowadziła tryskacze o budowie zasadniczo takiej samej, jak tryskacze stosowane obecnie. W ciągu niemal 130 lat od tego wydarzenia poszczególne komponenty instalacji tryskaczowej uległy nieznacznej modernizacji, a zasada działania pozostała ta sama: towarzysząca pożarowi wysoka temperatura powoduje pęknięcie ampułki w tryskaczu i zwolnienie zapadki blokującej wypływ wody znajdującej się w rurociągach dystrybucyjnych. Wypływająca woda uderza o deflektor, który rozbija strumień na kształt stożka i rozpyla go bezpośrednio nad miejscem pożaru.
Czym charakteryzują się instalacje tryskaczowe?
Instalacje tryskaczowe należą do Stałych Urządzeń Gaśniczych wodnych. Oznacza to, że w sposób trwały są związane z chronionym obiektem, posiadają własny zapas środka gaśniczego (w tym przypadku wody) oraz wyposażone są w układ jej przechowywania i podawania (pompownię). Proces gaszenia uruchamiany jest automatycznie – jego aktywacja nie wymaga dodawania żadnych elementów do instalacji ani obecności człowieka.
Tryskacz, będący integralną częścią instalacji, uruchamiany jest we wczesnej fazie pożaru na skutek wzrostu temperatury do zadanego poziomu lub bezpośrednio pod wpływem ognia. W takiej sytuacji znajdujący się w nim element termoczuły (ampułka z termicznie rozszerzalną cieczą lub element bimetaliczny) pęka lub topi się, co skutkuje zwolnieniem blokady i uwolnieniem środka gaśniczego, czyli wody. Takie działanie jest niemal natychmiastowe i bardzo precyzyjne, gdyż woda rozpylana jest bezpośrednio nad miejscem, w którym zlokalizowany jest pożar.
Każdy tryskacz składa się z kilku podstawowych części: elementu termoczułego, deflektora i korpusu z gwintem. Rodzaj zastosowanego elementu termoczułego pozwala zróżnicować wysokość temperatury, przy której nastąpi zwolnienie blokady wypływu wody. Z kolei budowa deflektora determinuje stopień rozproszenia strumienia wody, kształt i kierunek jego padania, co ma istotny wpływ na skuteczność akcji gaśniczej w zależności od rodzaju gaszonego pożaru.
Instalacje tryskaczowe należą do systemów gaśniczych, których zadaniem jest przede wszystkim skontrolowanie pożaru i ograniczenie jego zasięgu do minimum. Z tego względu w nomenklaturze anglojęzycznej zaliczane są do grupy tzw. Fixed Fire Suppression Systems (stałe systemy tłumienia ognia), w odróżnieniu od grupy Fixed Fire Extinguishing Systems, czyli stałych systemów gaszenia ognia, do których zalicza się np. Stałe Urządzenia Gaśnicze gazowe.
Zalety i wady instalacji tryskaczowych
Stałe Urządzenia Gaśnicze tryskaczowe cieszą się dużą popularnością z uwagi na stosunkowo niskie koszty montażu i konserwacji oraz możliwość zabezpieczania obiektów o znacznej kubaturze. Uruchamiane są automatycznie pod wpływem wzrostu temperatury, a ich niewątpliwą zaletą jest również selektywność działania – aktywowane są tylko tryskacze znajdujące się bezpośrednio nad źródłem ognia. Dzięki temu po zakończeniu akcji gaśniczej cała instalacja może szybko zostać przywrócona do pełnej sprawności – wystarczy tylko wymienić tryskacze, w których doszło do zwolnienia blokady wypływu wody. Duża różnorodność samych tryskaczy oraz różne rodzaje całych instalacji tryskaczowych (mokre, suche, suche wstępnie wysterowane) pozwalają dość elastycznie dostosować je do rodzaju obiektu oraz istniejącego w nim zagrożenia pożarowego. W przypadku szczególnych zagrożeń pożarowych można podłączyć zbiornik ze środkiem pianotwórczym, aby zmodyfikować instalację tryskaczową na system gaszenia pianą.
W dzisiejszych czasach nie bez znaczenia jest również aspekt ekologiczny. Instalacje tryskaczowe wykorzystują wodę, a więc naturalny środek gaśniczy, w pełni bezpieczny dla ludzi i środowiska. Jest on jednocześnie powszechnie dostępny. Oprócz właściwości gaśniczych rozdrobnione krople wody mają zdolność pochłaniania większości szkodliwych gazów pożarowych, dymu i substancji szkodliwych, co ma szczególne znaczenie w przypadku konieczności ewakuacji użytkowników gaszonego obiektu.
Mimo tak wielu zalet instalacje tryskaczowe nie są wolne od wad. Najpoważniejszą i najbardziej dotkliwą są straty, jakie powstają na skutek zalania wodą. Dotyczy to szczególnie obiektów, których elementy wyposażenia lub przechowywane materiały są wrażliwe na działanie wody, jak sprzęt elektroniczny czy papier. Duże zużycie wody podczas akcji gaśniczej wiąże się również z koniecznością zapewnienia stosunkowo dużej powierzchni dla zbiornika zapasu wody oraz użycia rur rozprowadzających o znacznych średnicach przepływu, a w przypadku rozległych instalacji konieczne jest zapewnienie dodatkowych zestawów pompowych z uwagi na straty ciśnienia w rurociągach dystrybucyjnych. Ponadto rury doprowadzające wodę do tryskaczy wykonane są ze stali czarnej, która ma ograniczoną trwałość w przypadku rurociągów stale wypełnionych wodą. Oznacza to, że część instalacji będzie wymagała gruntownej modernizacji już po 25-30 latach eksploatacji.
Należy pamiętać, że systemy tryskaczowe są jednym z najstarszych aktywnych zabezpieczeń przeciwpożarowych, których idea działania nie zmieniła się na przestrzeni lat. Nowoczesną alternatywą dla instalacji tryskaczowych są systemy gaszenia mgłą wodną. Generują one krople wody o mikroskopijnych średnicach 50-250 µm (mgła wodna wysokociśnieniowa), co pozwala zwiększyć ponad 200-krotnie powierzchnię reakcji wody i tym samym istotnie zredukować jej zużycie. Rurociągi dystrybucyjne wykonane są z rur ze stali nierdzewnej AISI 316 o znaczniej mniejszej średnicy i łatwiejszej konstrukcji. Pozwala to zredukować ilość połączeń i tym samym zminimalizować straty ciśnienia wody w rurociągu, dzięki czemu bardzo rozbudowane instalacje mgły wodnej dla rozległych lub wysokich obiektów mogą być realizowane z wykorzystaniem tylko jednego zestawu pompowego
Gdzie wykorzystuje się instalacje tryskaczowe?
Instalacje tryskaczowe od wielu lat pozostają jednym z najpopularniejszych aktywnych zabezpieczeń przeciwpożarowych. Najczęściej wykorzystuje się je w: zakładach produkcyjnych i montażowych, magazynach, biurach, szkołach, hotelach, w centrach logistycznych, chłodniach, centrach handlowych, sklepach wielkopowierzchniowych, obiektach użyteczności publicznej, halach garażowych, parkingach krytych i podziemnych.
Zgodnie z obowiązujących Rozporządzeniem MSWiA z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów, stosowanie stałych samoczynnych urządzeń gaśniczych wodnych wymagane jest w wybranych budynkach handlowych i wystawowych, w budynkach służących celom gastronomicznym o liczbie miejsc powyżej 600 oraz w budynkach wysokościowych użyteczności publicznej i zamieszczania zbiorowego. Mimo iż samo rozporządzenie nie wskazuje konkretnego systemu, to właśnie instalacje tryskaczowe, z uwagi na niskie koszty montażu i szybką reakcję na zagrożenie, są najczęściej wybieranym rozwiązaniem przez podmioty do tego zobligowane.
Należy jednak mieć na uwadze, że instalacje tryskaczowe mogą być nieskuteczne w przypadku pożarów charakteryzujących się dużą ilością dymu i stosunkowo nieznaczną emisją ciepła, gdzie wzrost temperatury będzie za mały, aby doprowadzić do pęknięcia ampułek w tryskaczach. Nie należy stosować tego typu instalacji również w miejscach, gdzie znajdują się materiały mogące wchodzić w reakcję z wodą, wydzielając substancje palne oraz tam, gdzie znajduje się dużo urządzeń elektrycznych pod napięciem.
