Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основные пожарные извещатели. Учебное пособие.pdf
51
3.4. Автономные дымовые извещатели
В последнее время такие устройства получили широкое распространение. Автономные дымовые извещатели в основном предназначены для
установки в жилых помещениях, где риск возникновения пожара достаточно высок (обилие электробытовой техники, неосторожное обращение
с огнем, в том числе детей, курение); а ранее обнаружение возгорания по
дыму и подача звукового или светового сигнала для людей со слабым
слухом, может спасти даже спящих до этого момента обитателей частного
дома, квартиры или дачи.
Более того, обязательная установка автономных пожарных извещателей во всех помещениях общежитий, квартир, за исключением санитарногигиенических, прописана в СП 54.13330.2016 (он же СНиП 31-01–2003),
регламентирующим проектирование, строительство многоквартирных
жилых зданий [11].
Автономные дымовые извещатели можно объединять в локальные
системы для дублирования сигнала при защите небольших по площади
смежных помещений, например, спален, гостиных, кухонь с коридорами
квартир/домов; повышения надежности срабатывания/подачи сигнала
в случае возникновения пожара.
Рассмотрим распространенный автономный дымовой извещатель
ИП-212-55С. Вид извещателя представлен на рис. 27.
Питание извещателя – две литиевые или алкалиновые батареи типа
ААА суммарным напряжением 3 В. Извещатель предназначен для монтажа в закрытых жилых помещениях. Нижний предел рабочей температуры
воздуха до –25 С, но лучше устанавливать данное изделие в отапливаемых помещениях жилых домов, квартир.
Принцип работы извещателя основан на сравнении электрического
сигнала, пропорционального оптической плотности окружающей среды,
с пороговым значением, формируемым схемой извещателя.
Структурная схема автономного извещателя ИП-212-55С представлена на рис. 28.
Рис. 27. Извещатель ИП-212-55С
52
Рис. 28. Структурная схема автономного извещателя ИП-212-55С:
СЛ – сигнальная линия для соединения ИПА в локальную сеть;
ВУ – внешнее устройство (ВУОС), подключаемое между 3 и 4 контактами
Инфракрасный светодиод оптической системы вырабатывает импульсы, причем при отсутствии дыма на фотоприемник попадает незначительное количество световой энергии и усиленный сигнал фотоприемника
оказывается значительно ниже порогового значения, схема вырабатывает
сигнал дежурного режима (проблеск красного CD, звук отсутствует) [12].
При появлении дыма в оптической камере импульсы инфракрасного
излучения, отражаясь от дымовых частиц, попадают на фотоприемник,
усиленный сигнал которого сравнивается с пороговым уровнем, и, если
превышение над порогом повторяется пять раз подряд, схема регистрирует состояние «Тревога». При этом красный CD горит постоянно, а сирена
издает прерывистый звук – меандр частотой 1,5…2,5Гц.
Размещение и монтаж автономного извещателя на объекте должны
производиться по заранее разработанному проекту, в котором должны
быть учтены требования СНИП 2.04.09–84 и рекомендации паспорта изделия.
При получении извещателей необходимо проверить комплектность
согласно паспорту и упаковочной ведомости, дату изготовления, наличие
знаков сертификации в системах ГОСТ Р и пожарной безопасности,
убедиться в сохранности пломб и в отсутствии видимых механических
повреждений (трещин, сколов, вмятин).
53
Если извещатели перед вскрытием упаковки находились в условиях
отрицательных температур, произвести их выдержку в течение не менее
4 ч при температуре помещения.
Не рекомендуется устанавливать извещатели в местах, где возможно
выделение газов, паров и аэрозолей, способных вызвать коррозию.
При соединении ИПА в локальную сеть суммарное сопротивление проводов не более 100 Ом.
Отдельным достоинством ИП-212-55С является возможность монта-
жа извещателя в подвесной потолок (рис. 29).
При обслуживании автономного извещателя необходимо регулярно,
не реже одного раза в шесть месяцев, продуть извещатели воздухом в течение 1 мин со всех сторон оптической системы, используя для этой цели
пылесос либо иной компрессор с давлением 0,5…2 кг/см2.
После этого проверить работу автономного извещателя для чего:
1) проконтролировать дежурный режим работы автономного изве-
щателя по проблесковому свечению оптического индикатора;
2) ввести стержень пробника в оптическую систему через техноло-
гическое отверстие в корпусе;
3) проконтролировать срабатывание автономного извещателя
по звучанию сирены и постоянному горению светодиодного индикатора;
4) вынуть пробник из оптической системы ИПА, проконтролировать
восстановление дежурного режима через время не более 40 с.
Очистка оптической системы ИПА и ремонт со вскрытием пломб
может осуществляться только специализированными организациями.
Рис. 29. Схема монтажа автономного извещателя в подвесной потолок:
1 – извещатель пожарный дымовой; 2 – нижний дымозаход;
3 – верхний дымозаход; 4 – подвесной потолок
54
4. ИЗВЕЩАТЕЛИ ПЛАМЕНИ
Извещатели пламени определяют появление открытого огня. Суще-
ствует два вида: ультрафиолетовые и инфракрасные извещатели пламени.
Предназначены для защиты как помещений больших объемов/высот
(ангары, машинные залы), так и открытых технологических, складских
площадок, узлов/станций управления трубопроводного транспорта с
наличием ЛВЖ/ГЖ, горючих газов. Извещатели пламени (ИПП) имеют
специфический внешний вид, конструктивные особенности исполнения
корпуса некоторых ИПП представлены на рис. 30 [11, 12].
Специфическими особенностями использования извещателей пламени является то, что обнаружение излучения очага пожара на излучающем
фоне требует специальных мероприятий по защите от ложных срабатываний. Излучающий фон может насытить чувствительный элемент извещателя, и помехи небольшой интенсивности вызывают срабатывание извещателя. Поэтому в пожарных извещателях пламени используются чувствительные элементы, имеющие избирательную спектральную характеристику (рис. 31).
Извещатель пламени пожарный – прибор, реагирующий на электромагнитное излучение пламени или тлеющего очага (по НПБ 72–98).
Чувствительный элемент – преобразователь электромагнитного излучения
в электрический сигнал, реагирующий на электромагнитное излучение
пламени в инфракрасном, видимом или ультрафиолетовом диапазоне
длин волн в соответствии со спектром электромагнитного излучения.
Многодиапазонные извещатели – это приборы, реагирующие на
электромагнитное излучение пламени в двух или более участках спектра.
Извещатель должен реагировать на излучение, создаваемое тестовыми
очагами ТП-5 и ТП-6 по ГОСТ Р 50898 [12].
ИПП – 329/330 1-1
ИП – 330
ИПП – 329/330
Рис. 30. Исполнение корпуса некоторых извещателей пламени
55
Рис. 31. Методы обеспечения помехозащищенности извещателей пламени:
1 – спектральная характеристика АПИ; 2 – спектральная характеристика
излучения пламени; 3 – спектральная характеристика источника излучения
Максимальное значение фоновой освещенности чувствительного
элемента извещателя, создаваемой люминесцентными лампами, при котором извещатель сохраняет работоспособность, не выдавая ложного извещения, должно быть не менее 2500 лк.
По области спектра электромагнитного излучения, воспринимаемого
чувствительным элементом, извещатели пламени подразделяются на извещатели ультрафиолетового излучения, инфракрасного спектра излучения, видимого спектра излучения и многодиапазонные.
В ультрафиолетовом диапазоне спектра применяются счетчики фотонов или газонаполненные индикаторы. Эти элементы обладают большей чувствительностью и работают по принципу внешнего фотоэффекта.
Элементы работают в импульсном режиме и электронные схемы построены по принципу обработки информации о количестве поступающих
импульсов от очага пожара [12].
При незначительном излучающем фоне фотоэлементы генерируют
небольшое количество импульсов в единицу времени, но при возникновении пожара резко возрастает поток фотонов и фотоэлементы генерируют
достаточное количество импульсов для срабатывания извещателя.
Схемы обработки импульсов могут быть накопительные (т.е. производится аккумуляция импульсов в конденсаторе до определенной величины) или цифровые, т.е. извещатель срабатывает при подсчете определенного количества импульсов за заданное время.
Инфракрасные извещатели в качестве чувствительных элементов используют фоторезисторы или фотодиоды. Они работают по принципу
внутреннего фотоэффекта и изменяют электрические параметры в зависимости от интенсивности падающего на них светового потока [12].
56
Схемы обработки сигнала носят аналоговый характер. Их помехозащищенность от посторонних источников света осуществляется несколькими способами: изменением чувствительности, оптической фильтрацией,
а также электрической фильтрацией.
Если в защищаемом помещении существует постоянное фоновое
освещение, целесообразно использовать метод снижения чувствительности извещателя пламени. Пределом снижения чувствительности служит
обнаружительная способность извещателя.
В паспорте пожарных извещателей пламени есть требования к максимально допустимому фону. Оптическую фильтрацию осуществляют
построением спектральной характеристики извещателя таким образом,
чтобы в область его чувствительности попадал диапазон излучения
пламени и не попадало бы излучение посторонних источников света.
Для этого используют корректирующие оптические фильтры [12].
На рисунке 32 изображена схема, поясняющая обеспечение помехозащищенности извещателей снижением чувствительности и применением
оптической фильтрации, которая основывается на принципе выделения
переменной составляющей излучения пламени. Известно, что пламя имеет
пульсацию интенсивности излучения в диапазоне частот 50 Гц. Конкретные частоты зависят от условий горения и вида горящего вещества.
Интенсивность переменной составляющей около 30…40% полной интенсивности, что несколько снижает возможность обнаружения пожара.
В электронную схему обработки сигналов вводится избирательный
усилитель. Защита от импульсных световых помех может быть обеспечена введением временной задержки срабатывания извещателя. Извещатели
пламени обладают высоким быстродействием, поэтому их целесообразно
применять в тех технологических процессах, где пожар развивается быстро [12].
Рис. 32. Принцип электрической фильтрации:
fп – частота излучения пожара; f
ист
– частота источника света;
fо – частота естественного освещения
57
По области спектра электромагнитного излучения, воспринимаемого
чувствительным элементом, пожарные извещатели пламени (ИПП) подразделяют на:
– ультрафиолетового спектра (ИПП, реагирующий на электромаг-
нитное излучение пламени или тлеющего очага в ультрафиолетовом диапазоне длин волн);
– инфракрасного спектра (ИПП, реагирующий на электромагнитное
излучение пламени или тлеющего очага в инфракрасном диапазоне длин
волн);
– видимого спектра (ИПП, реагирующий на электромагнитное из-
лучение пламени или тлеющего очага в видимом диапазоне длин волн);
– многодиапазонного спектра (ИПП, реагирующий на электромаг-
нитное излучение пламени или тлеющего очага в двух и более участках
спектра электромагнитного излучения).
Пожарный извещатель пламени должен реагировать на излучение,
создаваемое тестовыми очагами ТП-5 и ТП-6. По чувствительности
к пламени ИПП подразделяют на четыре класса:
1-й класс – расстояние 25 м;
2-й класс – расстояние 17 м;
3-й класс – расстояние 12 м;
4-й класс – расстояние 8 м.
Привычные тепловые и дымовые датчики, обнаруживающие первые
признаки очага пожара по резкому повышению температуры или появлению продуктов горения в воздухе помещений, вопреки бытующему мнению, не всегда целесообразно/возможно использовать для защиты некоторых объектов, прежде всего промышленных [11].
Потому что они предназначены для защиты только закрытого объема, т.е. помещений/зданий, где они позволяют быстро обнаружить скопление плотного дыма или нехарактерное для нормальных условий повышение температуры под потолком или в пространстве. Соответственно
их невозможно использовать для обнаружения пожара на площадках,
где установлено технологическое оборудование или территории промышленных предприятий, складских комплексов, баз, резервуарных парков
хранения сырья/продукции под открытым небом.
Этих недостатков лишены извещатели пламени, обеспечивающие
минимум времени для обнаружения возгорания сырья, полуфабрикатов,
сопровождающегося появлением открытого огня, как правило, без стадии
тления. Например, ЛВЖ/ГЖ, металлов, пластмасс, углеводородного сырья – природного газа или конденсата [11].
По ГОСТ Р 53325–2009 извещатель пламени ИП – это устройство
обнаружения пожара, срабатывающее на электромагнитное излучение –
ультрафиолет, характеризующийся длиной волны – 0,1…0,4 мкм.
58
УФ-извещатель пламени необходим для обнаружения открытого огня
при горении веществ/материалов, видимого в этой части спектра, подвластного человеческому зрению. Инфракрасное излучение – 0,8…100 мкм.
Соответственно, используются другие устройства – ИК-датчики в пожарных извещателях пламени, реагирующие в основном на горение веществ/материалов, содержащих в своей молекулярной структуре углерод.
Это включает в перечень не только нефть, природный газ/конденсат и
продукты их переработки; но и органику – древесину и ее производные –
картон, бумагу, ДСП, ДВП, МДФ; а также различные пластики/пластмассы, полученные в процессе химического синтеза [11].
Именно отличие длины волны, испускаемой при горении различных
легковоспламеняющихся жидкостей, газообразных веществ и их смесей,
прежде всего углеводородов; твердых веществ (металлов, пластиков),
послужило источником появления большого количества видов, типов,
модификаций изделий, предназначенных для оптического улавливания
определенного диапазона спектра электромагнитного излучения; и преобразования его внутри ИПП в электрическую энергию, дающую импульс
о срабатывании на приемный прибор контроля/управления стационарной
системы сигнализации/пожаротушения [11].
Производителями разработаны, изготавливаются различные изделия,
предназначенные для установки на различных предприятиях:
1) Извещатели пламени многодиапазонные, называемые также мно-
госпектральными или комбинированными. В них устанавливаются ИК и
УФ-датчики или одно многодиапазонное оптико-электронное устройство
анализа спектра, что позволяет расширить область применения по защите
опасных объектов, уменьшить количество ложных срабатываний. Недостаток – более высокая стоимость и так недешевых изделий.
2) Извещатели пожарные пламени адресные. Их использование да-
ет возможность точно определить очаг пожара. Более высокая стоимость
по сравнению со стандартными, традиционными моделями окупается
меньшим количеством устройств, необходимых для построения надежной
схемы защиты выбранных помещений/зданий, территории объекта.
3) Извещатели пожарные взрывозащищенные пламени. Предназна-
чены для помещений/зданий и зон вокруг технологического оборудования
на открытых производственных, складских площадках – категорий А, Б
по опасности взрыва/пожара.
4) Инфракрасные извещатели пламени. Наиболее широко распро-
странены, используются для обнаружения возгорания углеводородных продуктов – бензина, керосина, дизтоплива, масел, других ЛВЖ/ГЖ [11, 12].
Выбор конкретного вида/типа ИПП, как правило, за специалистами
проектных организаций, инженерных служб предприятия заказчика, руководствующихся требованиями норм ПБ.
59
Хотя ИПП, в соответствующем среде нормальном/взрывозащищенном исполнении – в корпусе с защитой от атмосферных осадков, пыли, устойчивостью к низким/высоким температурам; можно устанавливать на открытом воздухе для защиты технологических установок, аппаратов, узлов управления транспортных систем, резервуаров хранения,
автомобильных/железнодорожных эстакад налива ЛВЖ/ГЖ; АЗС, газовых станциях; но также их успешно применяют в закрытом объеме.
Это участки, цеха промышленных предприятий, пожарные отсеки, взрывопожароопасные зоны внутри производственных зданий; где перерабатываются, обращаются, хранятся, транспортируются в ходе технологического процесса вещества, материалы, характеризующиеся открытым пламенем при горении как с выделением дымовых частиц/аэрозолей, так и
без этого [11].
Из-за особенностей ИПП, их устанавливают, учитывая следующие
моменты:
– отсутствие попадания прямых лучей солнца, а также интенсивное
освещение помещений/территории лампами – люминесцентными/накаливания, так как это приводит к ложным срабатываниям;
– следует учитывать класс устанавливаемого ИПП, характеризующийся дальностью обнаружения открытого огня – от 8 м (4-й) до 25 м
(1 класс).
УФ-извещатели практически нечувствительны к тепловому воздей-
ствию, инфракрасному излучению нагретых до высокой температуры поверхностей корпусов оборудования, осветительных приборов. Конструктивно большинство ИПП оборудованы кронштейнами для удобства установки, выбора удобного положения, угла обзора; а также имеют возможность регулировки чувствительности в зависимости от условий предстоящей эксплуатации.
Важно выполнять монтажно-наладочные работы должны только специалисты организаций предприятий, имеющих соответствующую лицензию МЧС [1, 4, 11, 12].
Согласно РД 25.953–90 и более нового нормативного документа –
Р 78.36.039–2014, регламентирующих графические обозначения элементов установок ОПС/АУПТ и комплексных систем безопасности, автоматический извещатель пламени на схемах, планах, листах рабочей документации проектов АПС имеет единое обозначение (см. табл. 3).
Рассмотрим наиболее распространенную модель пожарного извещателя пламени типа ИП 329/330. Извещатель пожарный пламени многодиапазонный ИК/УФ ИП 329/330 «Спектрон» исполнение «Спектрон601-С», «Спектрон-601-Exi-С». Внешний вид извещателя представлен на
рис. 33.
60
Рис. 33. Внешний вид извещателя ИП329/330 «Спектрон»
исполнение «Спектрон-601-С»
Спектрон-601-С, -601-Exi-С представляет собой извещатель пожар-
ный пламени инфракрасного/ ультрафиолетового (ИК/УФ) диапазонов.
Извещатель изготовлен в соответствии с требованиями мировых стандартов, для высоконадежного обнаружения источников возгорания в сочетании с высокой степенью защиты от ложных срабатываний.
Извещатель выполнен в соответствии с требованиями технических
средств пожарной автоматики по ГОСТ Р 53325. Корпус извещателя
Спектрон-601 изготовлен из высокопрочного АБС пластика и имеет степень защиты (IP66) от воздействия внешней среды.
Извещатель Спектрон-601-Exi-С выполнен в соответствии с требова-
ниями на взрывозащищенное оборудование с видом взрывозащиты «искробезопасная цепь ia», имеющее уровень взрывозащиты «особовзрывобезопасный» с маркировкой 0ExiaIICT4 X по ТР ТС 012/2011, ГОСТ
30852.0 (МЭК 60079-0), ГОСТ 30852.10 (МЭК 60079-11), могут устанавливаться во взрыво- и пожароопасных помещениях: бензозаправки, газои нефтеперерабатывающих предприятиях, покрасочных камерах при подключении к приборам ППКОП с обеспечением искрозащиты шлейфов
сигнализации или через блоки искрозащиты.
Корпус извещателя Спектрон-601-Exi-С изготовлен из высокопроч-
ного АБС пластика и имеет степень защиты (IP68) от воздействия внешней среды. Конструкция прибора и схема расположения датчиков позволяет получить результирующую диаграмму обнаружения источников возгорания в виде 100°-го конуса. Габаритные и установочные размеры извещателя показаны на рис. 34.