Ервіст - вибухозахищене обладнання, промислове, спеціальне

На відміну практично від усіх інших типів пожежних сповіщувачів, які призначені тільки для внутрішньої установки, сповіщувачі полум'я дозволяють захищати зовнішні зони великої площі, установки і сховища, в тому числі і у вибухонебезпечних зонах. Вони забезпечують мінімальний час виявлення займання матеріалів, що не мають стадії тління, наприклад, легко займистих рідин і пластмас.

Згідно ГОСТ Р53325-2009 сповіщувач пожежний полум'я (ІПП) - це автоматичний пожежний сповіщувач, який реагує на електромагнітне випромінювання полум'я або тліючого вогнища.
Електромагнітне випромінювання полум'я можна розкласти на області ультрафіолетового, видимого та інфрачервоного (ІК) спектра (рис. 1).

Кожен спектр займає певний діапазон і містить хвилі певної довжини. До ультрафіолетової (УФ) області відноситься випромінювання з довжинами хвиль від 0,1 до 0,4 мкм. Видимій області відповідає діапазон довжин хвиль від 0,4 до 0,76 мкм, що становить незначну частину електромагнітного спектра. Діапазон ІЧ-випромінювання (приблизно від 0,8 до 100 мкм), розглядають як три області: короткохвильова область (ближнє ІЧ-випромінювання), середньохвильова і довгохвильова (далеке ІЧ-випромінювання).

Полум'я горючих газів, парів і рідин є джерелом електромагнітного випромінювання, що має свої особливості в різних областях спектру. Відмінність спектрів один від одного породило різновиди типів датчиків, здатних оптично вловлювати електромагнітне випромінювання і перетворювати його всередині приладу в електричну енергію. Кожен осередок горіння має свою індивідуальну спектральну характеристику, тому вибір типу датчика необхідно проводити з урахуванням особливостей джерел випромінювання, розташованих в поле його зору.

Класифікація вогнищ горіння

Згідно ГОСТ Р53325-2009 осередки тестових пожеж класифікують на наступні типи:

ТП-1 - відкрите горіння деревини;
ТП-2 - Піролізне тління деревини;
ТП-3 - тління зі свіченням бавовни;
ТП-4 - горіння полімерних матеріалів;
ТП-5 - горіння ЛЗР з виділенням диму;
ТП-6 - горіння ЛЗР без виділення диму.

Сертифікаційні випробування, а також перевірка працездатності сповіщувачів полум'я проводяться за допомогою вогнищ ТП-5 і ТП-6. Добре виявляються извещателями вогнища горіння ТП-1 і ТП-4, а ось виявити тліючі вогнища (ТП-2 і ТП-3) за допомогою датчиків полум'я на практиці виявилося дуже складно. Причиною цього є відсутність пульсацій, характерних для відкритого вогнища полум'я, і \u200b\u200bособливості спектральної характеристики тліючого вогнища, розпізнати який відомими на сьогоднішній день методами виявлення, використовуваними у сповіщувачів полум'я, важко.

Види сповіщувачів полум'я

Чітка класифікація типів сповіщувачів полум'я представлена \u200b\u200bв ГОСТ 53325-2009, проте алгоритм виявлення відкритого вогню суто індивідуальний у кожного виробника. Нормативні документи не обмовляють, яким чином сповіщувачі полум'я повинні виявляти вогнище пожежі, тому спробуємо розповісти про типи датчиків, використовуючи основні принципи ідентифікації полум'я, які застосовують більшість спеціалізованих підприємств. Це принципи спектрального, частотного аналізу і принцип спектральної селекції.

Сповіщувачі полум'я по чутливості поділяють на чотири класи в залежності від відстані, при якому спостерігається стійке спрацьовування сповіщувачів від впливу випромінювання полум'я тестових вогнищ ТП-5 і ТП-6 по ГОСТ 50898, за час, встановлений виробником в ТУ на сповіщувачі конкретних типів, але не більше 30 с.

За спектром електромагнітного випромінювання, що сприймається чутливим елементом, сповіщувачі полум'я діляться на групи:

* Відомий
* Ультрафіолетовий (УФ)
* Інфрачервоний (ІК) - реагує на інфрачервону частину спектру полум'я. Реагує на горіння речовин, що містять вуглець. Здатний працювати в запилених приміщеннях, так як випромінювання в інфрачервоній частині спектра слабо поглинається пилом.
* Багатодіапазонними (або багатоспектральні).

Пожежні сповіщувачі, що реагують на інфрачервоне випромінювання полум'я вогнища загоряння за принципом дії поділяються на три види:

* Сповіщувачі, що реагують на ефект пульсації (мерехтіння) ІК випромінювання полум'я виявленого вогнища загоряння, де за корисний сигнал приймається тільки його зміна з частотою від 2 до 40 Гц (пульсація), характерне для вільного горіння матеріалів.
* Сповіщувачі, що реагують на постійну складову полум'я;
* Сповіщувачі, що реагують на інформаційне випромінювання в різних діапазонах спектру ІК випромінювання.

Для реалізації сповіщувачів ідентифікують полум'я за ефектом пульсації необхідно мати приймач випромінювання, здатний фіксувати низькочастотні коливання полум'я в діапазоні від 2 до 20 Гц. Популярність цього методу пов'язана з тим, що в осередках пожежі, як правило, мають місце низькочастотні коливання інтенсивності випромінювання полум'я, а зміна інтенсивності випромінювання - необхідна умова для роботи переважної більшості приймачів випромінювання, будь то піропріемніка, фотодіод або фоторезистор. Певною перевагою володіють піропріемніка - широкосмугові приймачі інфрачервоного випромінювання. Провідні іноземні виробники використовують їх практично у всіх своїх розробках. Однак усім використовують піропріемніка датчикам полум'я для надійної його ідентифікації потрібно від одиниць до десятків секунд. Спеціальні режими настройки датчика здатні забезпечити мінімальний час спрацьовування 25-30 мс, але ціною різкого зниження чутливості і перешкодозахищеності. Нарешті, частотний метод ідентифікації абсолютно непридатний для виявлення тліючих вогнищ пожежі.

Основні характеристики:

* Дальність виявлення тестового вогнища пожежі, м
* Час спрацювання не більше, з
* Час відновлення, не більше, з
* Кут огляду, градуси
* Напруга живлення, В
* Струм в режимі «Черговий» і «Пожежа», мА
* Стійкість до прямого сонячного світла, лк
* Діапазон робочих температур, ° С
* Габаритні розміри, мм
* Виконання корпусу, IP
* Комутіруемое напруга з релейного виходу, В
* Струм активного навантаження, А

Вони є детектором диму, полум'я або тепла. Ці детектори в даний час широко використовуються і здатні передавати не тільки інформацію про можливу пожежу або можливе порушення, але і їх розташування. Детектори стають Багатокритеріальний.

Багатокритеріальні детектори представляють собою звичайні або адресовані детектори, в яких інтегровані різні датчики. Сигнали цих датчиків об'єднуються, щоб виводити інформацію про «пожежу» відповідно до певних правил. Ці системи усувають необгрунтовані сигнали тривоги: вони можуть, наприклад, розрізняти сигаретний дим і дим від початку вогню.

ультрафіолетові датчики

Цей вид датчиків став використовуватися в системах пожежної сигналізації не так давно, проте з кожним днем \u200b\u200bвін стає все популярнішим. Найчастіше виробники УФ-датчиків використовують діапазон від 185 до 280 нм -область жорсткого ультрафіолету. Земна атмосфера Землі захищає нас від жорстких сонячних УФ-променів, в результаті до земної поверхні ніколи не доходять промені з довжиною хвилі менше 286 нм. Саме тому ультрафіолетові датчики не реагують на сонячне випромінювання, яке є потужним джерелом оптичних перешкод. Частка ультрафіолету в загальному потоці випромінювання нагрітого тіла сильно залежить від його температури. Так, практично все випромінювання в сильно розігрітих тілах (лампах розжарювання, галогенних і люмінесцентних лампах, печах і ін.) Припадає на видиму і інфрачервону області спектра. Ось чому ультрафіолетові сповіщувачі досить перешкодостійкі до нагрітих тіл і частин обладнання. Ще однією перевагою УФ-датчиків можна вважати швидкість реагування від 0,5 с (за рахунок чого ними можна контролювати вибух) і велику дальність виявлення - до 80 м. Однак варто пам'ятати про те, що відстань до вогнища полум'я прямо пропорційно площі, охопленої вогнем , тобто чим більше дальність виявлення, тим більше повинна бути площа загоряння. Згідно ГОСТ Р53325-2009 сповіщувачі 1-го класу чутливості виявляють вогнища ТП-5 і ТП-6 на відстані 25 м - це оптимальна зона контролю. УФ-випромінювання інтенсивно поглинається димом, газами і парами багатьох горючих речовин, таких як аміак, нітробензол, ацетон, бензол, фенол, етанол, сірководень і ін., Тому при горінні, наприклад, вогнища ТП-5 велика дальність виявлення втрачає будь-який сенс. Помилкове спрацьовування УФ-сповіщувачів можуть викликати рентгенівські промені, гамма-випромінювання, а також випромінювання, що виникає при зварці, розряді блискавки і високовольтної дузі. Ультрафіолетові датчики чутливі до запилення приміщення, тому вимагають постійного догляду за чутливим оптичним елементом. Недоцільно використовувати їх в приміщеннях, де в процесі виробництва виділяється пил і горючі гази, в зонах різання металу, а також в фарбувальних камерах і зонах У-I, В-II. Вибираючи УФ-сповіщувач для свого об'єкта, поцікавтеся у виробника, яким чином вирішується проблема з впливом на сповіщувачі такого роду перешкод.

інфрачервоні датчики

Енергія в спектрі у різних горючих речовин розподіляється нерівномірно - більше 80% її припадає на інфрачервону частину - найбільшу частину спектру випромінювання. Всі тіла без винятку, тверді і рідкі, нагріті до певної температури, випромінюють енергію в інфрачервоному спектрі. При цьому довжини хвиль, що випромінюються тілом, залежать від температури нагрівання: чим вище температура, тим коротше довжина хвилі і вище інтенсивність випромінювання. Потужним джерелом інфрачервоного випромінювання є сонце, тому однодіапазонні сповіщувачі полум'я можуть видати помилковий сигнал про пожежу через вплив сонячних променів. Такі датчики застосовують тільки в простих умовах -там, де немає потужних джерел електромагнітних полів: тіньових зонах приміщення або на складах зберігання різних матеріалів, до того ж ці сповіщувачі мають дуже доступну ціну. Виділяючи змінну складову інтенсивності полум'я (за допомогою приймача випромінювання, який фіксує низькочастотні коливання полум'я в діапазоні від 2 до 20 Гц), можна з більшою вірогідністю судити про джерело пожежі, так як в більшості випадків в осередках спалаху присутні малі коливання. До того ж за допомогою такого (частотного) методу обробки сигналу можна піти від деяких фонових впливів на сповіщувачі. Однак потрапляння в поле зору чутливого елемента тих, хто вагається з аналогічною частотою світлових приладів (мерехтіння мигалок, що обертаються маячки на навантажувачах і спецтехніки) створює оптичну перешкоду для приладів цього типу. Проблема вирішується шляхом установки мікропроцесорної обробки сигналу з використанням більш складних алгоритмів. Багатодіапазонні датчики Використання в одному пристрої двох-трьох ІК-каналів, які працюють в різних діапазонах, вирішує проблему з потужними оптичними перешкодами. Логічно, що, отримавши підтверджує інформацію з декількох каналів, можна зробити правильний висновок про джерело випромінювання, тому комбінація декількох ІК-каналів і мікропроцесорної обробки робить багатодіапазонні датчики найбільш досконалими і перешкодостійкими. ІЧ-випромінювання добре проникає крізь дим, пил, гар, кіптява, забруднення чутливого елемента -такий тип датчиків незамінний в виробничих цехах, ремонтних депо, на промислових і особливо відповідальних об'єктах, в зо-нах В-I, В-II.

багатоспектральні датчики

Щоб звести до мінімуму кількість помилкових спрацьовувань, частина виробників випускають датчики, що реагують на два спектра випромінювання - ультрафіолетове і інфрачервоне. Тут використовується принцип спектральної селекції. Для реалізації цього методу вибираються кілька приймачів (або один матричний багатодіапазонний), здатних реагувати на випромінювання в різних ділянках спектрів випромінювання джерела. Як правило, такі датчики мають високу ступінь захисту оболонки, вибухобезпечне виконання і використовуються на особливо відповідальних об'єктах нафтогазового комплексу.

призначення фотоприймача

Не секрет, що головним елементом кожного сповіщувача є фотоприймач. Від його характеристики буде залежати обнаружительная здатність сповіщувача, його спектральна чутливість, конструктивні і експлуатаційні особливості і, звичайно, вартість приладу. Тому при виборі сповіщувача приділіть пильну увагу цьому найважливішого елементу. різні хімічні сполуки, На основі яких виготовлений перетворювач, визначать тип вогнища полум'я, який буде виявлятися пристроєм. Вартість чутливого фотоелемента буде залежати від фірми-виробника, а також від діапазону довжин хвиль, що вловлюються їм: чим більше довжина хвилі в ІК-діапазоні, тим вище його вартість, а відповідно і вартість приладу. І ще: технічні характеристики фотоприймача багато в чому визначать стійкість сповіщувача до перепадів температур, так як на сьогоднішній день одним з головних переваг через мовників полум'я (в спеціальному виконанні) залишається можливість розміщення їх в неопалюваних приміщеннях і на відкритих майданчиках.

Характеристики пожежних сповіщувачів полум'я і особливості їх роботи

Обнаружительная здатність ПІ полум'я характеризується чутливістю, тобто відстанню, на якому він спрацьовує від випромінювання полум'я тестових вогнищ заданої величини по НПБ 72-98.

Чутливість пожежного випромінювача залежить від спектру випромінювання полум'я при горінні різних матеріалів і діапазону спектральної чутливості сповіщувача. Ці параметри повинні приводитися в технічній документації на пожежні сповіщувачі.
Якщо в технічній документації на ПІ цих даних немає, то доцільно проведення випробувань для забезпечення ефективного виявлення горіння.

Іншою важливою характеристикою пожежних сповіщувачів є його інерційність.
Інерційність сповіщувачів полум'я, в основному, пов'язана зі способом обробки сигналу, який формується фотоприймачем. Спосіб обробки сигналу зв'язку, в свою чергу, з інформаційним ознакою пожежі, на який реагує ПІ.

Сповіщувачі, що реагують на постійну складову вхідного сигналу, як правило, можуть мати малу інерційність (1 мкс ... 3с).

Сповіщувачі, що реагують на пульсації випромінювання, мають значно більшу інерційність, пов'язану з необхідним часом для обробки вхідного сигналу, як правило, більше 3 с.

Пожежні сповіщувачі полум'я в залежності від спектральної чутливості і особливостей обробки вхідного сигналу мають різні рівні перешкодозахищеності.

Сповіщувачі полум'я ультрафіолетового діапазону практично не чутливі до випромінювання, що виходить від об'єктів з температурами поверхні, яка не має видимого світіння, світильників, закритим плафонами, лампам розжарювання (за винятком відкритих ламп в кварцовою колбі, наприклад, метало-галогенних, деяких типів газорозрядних).

Сповіщувачі полум'я УФ діапазону, на відміну від ІК сповіщувачів, можуть застосовуватися для виявлення пожежі в умовах наявності в захищаються зонах перегрітих, які не мають світіння тіл, наприклад, в камерах сушки.

Сповіщувачі УФ діапазону чутливі до випромінювання дуги при проведенні зварювальних робіт і впливу випромінювання від блискавок і сонця через отвори, не захищені склом, що поглинає ультрафіолетове випромінювання, наприклад, віконним. Слід враховувати наявність в контрольованій зоні газів і парів води, які ослаблюють випромінювання полум'я.

Сповіщувачі, область чутливості яких обрана в ближній інфрачервоній області спектра (наприклад, з фотоперетворювачах з Si, Ge), мають більш низькою завадостійкістю до впливу сонячного випромінювання, ніж сповіщувачі з фотоперетворювачах, спектр чутливості яких зміщений в більш довгохвильову область спектра, наприклад, PbS і PbSe.

Сповіщувачі, що реагують на ефект пульсації полум'я, отримали широке застосування завдяки простоті конструкції і більш низької вартості в порівнянні з сповіщувачами, що реагують на постійну складову випромінювання полум'я.
Перевагою методу є можливість отримання високої завадостійкості сповіщувача до фонових перешкод постійного рівня.

Недоліками сповіщувачів пульсационного типу є:

неможливість реєстрації корисної постійної складової випромінювання, що виходить із зони пожежі, значення якого може досягати 98%;
неможливість реєстрації пожежі, розвиток якого виникає не від малого, вільно палаючого вогнища, а від спалаху випарувалися матеріалів, при якій змінна складова вогнища полум'я може бути не зареєстрована, внаслідок перевищення розмірами області спалаху розмірів тілесного кута зони чутливості сповіщувача;
низька стійкість до перешкод, викликаним переміщаються об'єктами і обертовими елементами обладнання, що коливаються деревами, комахами і птахами і т.д., на тлі постійного фонового випромінювання;
низька швидкодія в порівнянні з випромінювачами, що реагують на постійну складову випромінювання полум'я.

Для використання в якості приводу автоматичних систем пожежних систем перевагу, як правило, віддається извещателям, що реагує на постійний рівень випромінювання, не пов'язаний з умовами горіння. Такі сповіщувачі більш стійкі до модульованим впливів випромінювання сонця та інших джерел, не пов'язаних з пожежею.

Для підвищення завадостійкості переважно застосування багатоспектральних пожежних сповіщувачів.

Область застосування пожежних сповіщувачів полум'я.

Сповіщувачі полум'я застосовуються, як правило, для захисту зон, де необхідна висока ефективність виявлення, оскільки виявлення пожежі сповіщувачами полум'я відбувається в початковій фазі полум'яного горіння, коли температура в приміщенні ще далека від значень, при яких спрацьовують теплові пожежні сповіщувачі.
Сповіщувачі полум'я забезпечують можливість захисту зон зі значним теплообміном і відкритих майданчиків, де неможливе застосування теплових і димових сповіщувачів.
Сповіщувачі полум'я можуть застосовуватися для організації контролю наявності перегрітих поверхонь агрегатів при аваріях, контролю за наявністю твердих фрагментів перегрітого палива на транспортері.
Сповіщувачі полум'я з діаграмою чутливості у вигляді вузького променя застосовуються для контролю протяжних зон, наприклад, на транспортерах, а також для використання в зонах з дуже високими фоновими випромінюваннями перешкод, наприклад, для відкритих майданчиків.

Найбільш ефективним є застосування випромінювачів полум'я на наступних об'єктах:

з великою висотою стель і перекриттів, наприклад, високі склади, ангари для технічного обслуговування літаків, машинні зали підприємств енергетики та інших галузей промисловості і т.д .;
де можливе швидке поширення полум'я, наприклад, гаражі, склади і сховища горючих (ГР) і легкозаймистих рідин (ЛЗР), газокомпресорні станції, об'єкти транспортування нафти, підприємства, де в технологічних циклах використовуються ГР і ЛЗР, склади гумотехнічних виробів і т.д.
де сконцентровані великі матеріальні цінності, наприклад, складидорогостоящей техніки, раритети і т.д.
відкриті майданчики, де в технологічних цілях використовуються нафтопродукти та інші горючі матеріали.

Особливості розміщення і включення сповіщувачів полум'я

Пожежні сповіщувачі полум'я повинні встановлюватися на перекриттях, стінах і інших будівельних конструкціях будівель і споруд, а також на технологічному обладнанні. Якщо на початковій стадії пожежі можливе виділення диму, відстань від сповіщувача до перекриття повинна бути не менше 0,8 м.

Пожежні сповіщувачі полум'я слід застосовувати, якщо в зоні контролю у разі виникнення пожежі на його початковій стадії передбачається поява відкритого полум'я або перегрітих поверхонь (як правило, понад 600 ° С), а також при наявності полум'яного горіння, коли висота приміщення перевищує значення граничні для застосування сповіщувачів диму або тепла, а також при високому темпі розвитку пожежі, коли час виявлення пожежі сповіщувачами іншого типу не дозволяє виконати завдання захисту людей і матеріальних цінностей.

Спектральна чутливість сповіщувача полум'я повинна відповідати спектру випромінювання полум'я горючих матеріалів, що знаходяться в зоні контролю сповіщувача. Контрольовану извещателем полум'я площа приміщення або обладнання слід визначати виходячи із значення кута огляду сповіщувача, чутливості по ГОСТ Р 53325, а також чутливості до полум'я конкретного горючого матеріалу, наведеної в технічній документації на сповіщувачі.

При розміщенні пожежних сповіщувачів полум'я захищається зона повинна контролюватися не менше, ніж двома ПІ. Для виключення помилкових спрацьовувань від впливу оптичних перешкод ПІ встановлюються таким чином, щоб контролювати одну і ту ж зону з різних напрямків і включаються за схемою «і». Для забезпечення можливості виявлення пожежі при відмові одного з них ПІ включаються за схемою «або».
Для запуску установок пожежогасіння працюють в автоматичному режимі сигнал управління повинен формуватися не менше ніж від двох пожежних сповіщувачів, в цьому випадку зону, яка захищається, необхідно контролювати не менш, ніж трьома пожежними сповіщувачами для забезпечення працездатності системи при можливу відмову одного з сповіщувачів.

В обґрунтованих випадках допускається контролювати зону, яка захищається двома пожежними сповіщувачами, якщо виконується умова п. 12.17 (а, б, в) НПБ 88-2001 *, забезпечується можливість заміни несправного пожежних сповіщувачів за встановлений час, застосовуються додаткові вимоги щодо підвищення завадостійкості, при цьому повинні бути вказані варіанти запуску установок при виявленні відмови одного з ПІ.

Допускається застосування одного пожежного сповіщувача в зоні контролю, якщо одночасно сповіщувач може контролювати всю цю зону і виконуються умови п.13.3.3, (б, в, г) по СП 5.13130.2009:

б) забезпечується автоматичний контроль працездатності пожежних сповіщувачів в умовах впливу факторів зовнішнього середовища, що підтверджує виконання ним своїх функцій, і формується сповіщення про справність (несправності) на приймально-контрольному приладі;
в) забезпечується ідентифікація несправного сповіщувача за допомогою світлової індикації та можливість його заміни черговим персоналом за встановлений час, що визначається у відповідності з Додатком O (СП 5.13130.2009);
г) по спрацьовуванню пожежного сповіщувача не формується сигнал на управління установками пожежогасіння або системами оповіщення про пожежу 5-го типу, а також іншими системами, помилкове функціонування яких може призвести до неприпустимих матеріальних втрат або зниження рівня безпеки людей.

Кількість сповіщувачів для контролю однієї зони, а також схема їх включення визначається проектувальником в залежності від призначення системи виявлення та конкретних умов застосування на об'єкті.

Розміщення сповіщувачів полум'я необхідно проводити з урахуванням виключення можливих впливів оптичних перешкод. Для підвищення завадостійкості при формуванні сигналу на запуск системи пожежогасіння доцільно застосування таких режимів роботи ПІ:

аналоговий режим, що забезпечує можливість встановлювати необхідні пороги спрацьовування і алгоритми обробки вхідного сигналу;
режим з фіксацією спрацював стану. Даний режим доцільно застосовувати для реєстрації швидкодіючих процесів, так як приймально-контрольна апаратура може не зареєструвати вхідні сигнали малої тривалості.
режим перезапроса, що вимикає ПІ з подальшим включенням для виключення короткочасних перешкод.

Підвищення завадостійкості можна домогтися наступними способами:

організацією логічних схем збігу пар сповіщувачів, виключивши несумісні пари, наприклад, орієнтовані на різні зони (при використанні сповіщувачів спільно з адресними системами виконання вимог спрощується);
винятком блікуючих поверхонь на обладнанні (шляхом зафарбовування і т.п.);
урахуванням при розміщенні сповіщувачів ходу прямих сонячних променів, а також при відображенні їх від обладнання і статі для різних часів доби і пір року.

Сповіщувачі розміщують з урахуванням доступності для проведення ремонту та обслуговування при експлуатації. Сповіщувачі розміщують таким чином, щоб розміри затінених конструкціями зон не перевищували прийнятих при проектуванні розмірів максимально-допустимих вогнищ пожежі (факела полум'я).

При розміщенні сповіщувачів береться до уваги умови та характер горіння матеріалу (швидкість вигоряння). При рівній площі поверхні розливу (горіння) висота факела і, відповідно, площа поверхні перетину світиться плями може бути різною в залежності від матеріалу, умов горіння, часу від початку горіння (заданого часу виявлення).

При наявності в штатному режимі гарячих поверхонь обладнання в зоні контролю проводиться оцінка рівня фонового випромінювання в спектральному діапазоні чутливості їх сповіщувачів або застосовуються сповіщувачі з вузькою діаграмою спрямованості, що виключає потрапляння в зону огляду сповіщувача перегрітих поверхонь.

При використанні сповіщувача в умовах впливу перешкод, що виходять з зон, що не відносяться до зон контролю, на сповіщувачі, як правило, встановлюється бленда, що обмежує кут огляду сповіщувача в обраних межах, або лінза, що формує більш вузький кут огляду.

Сповіщувачі пульсационного типу не слід застосовувати, якщо площа поверхні горіння вогнища пожежі може перевищити площа зони контролю сповіщувача протягом 3 с.

Сповіщувачі полум'я можуть забезпечувати високу стійкість перед перешкодами в разі правильної оцінки рівня перешкод, і правильного вибору спектрального діапазону чутливості.

Значне зниження ймовірності помилкової тривоги може бути забезпечено при використанні багатодіапазонних сповіщувачів полум'я, аналізують електромагнітне випромінювання в декількох ділянках спектра. Наприклад, виділяються і аналізуються спектральні характеристики джерел в ультрафіолетовому і інфрачервоному діапазонах одночасно (рис. 2). З іншого боку в певних умовах може використовуватися логіка формування сигналу «Пожежа» при виявленні випромінювання в будь-якому з діапазонів - даний алгоритм розширює число видів виявляються вогнищ і скорочує час виявлення пожежі. Для вибору логіки роботи багатодіапазонного сповіщувача полум'я передбачаються відповідні регулювальні елементи, зазвичай у вигляді джамперів.

Рис. 2.Приклад дводіапазонного сповіщувача полум'я ІК + УФ

Характеристики та конструктивні особливості

Відповідно, виробники пожежних сповіщувачів полум'я в технічній документації дають інформація по дальності виявлення стандартних осередків тестових пожеж ТП-5 і ТП-6, а також вогнищ інших горючих матеріалів, що дозволяє споживачеві оптимізувати вибір типу сповіщувача. Характеристики сповіщувачів визначаються не тільки обраним діапазоном, а й способом формування діаграми спрямованості. На практиці не завжди потрібна велика величина кута огляду, нерідко потрібно контроль певної площі і блокування сигналів з інших ділянок площею. При використанні лінз Френеля може бути сформована вузькокутова діаграма спрямованості з відповідним збільшенням чутливості. Причому для забезпечення можливості експлуатації сповіщувачів в важких умовах, при наявності пилу, піску вітру, перепадів температур і т.д., оптичні елементи сповіщувача полум'я виготовляються з сапфіра, а не зі скла.

Наприклад, якщо сповіщувача полум'я з тілесним кутом огляду \u003d 60 ° забезпечує стійке спрацьовування від впливу випромінювання тестових вогнищ ТП-5, ТП-6 не менш як 17 м, то у сповіщувача полум'я з тілесним кутом огляду \u003d 12 ° дальність виявлення тестового вогнища ТП-5 збільшується до 60 м, а тестового вогнища ТП-6 до 50м. Такий сповіщувач полум'я з відстані 25 м виявляє вогнища горіння гасу, спирту і гептана площею 0,0225 м2 (150 х 150 мм) і не реагує на перешкоди поза зоною виявлення.

Для забезпечення можливості адаптації сповіщувача полум'я до різних умов експлуатації сповіщувач полум'я може містити додаткові регулювальні елементи, наприклад, потенціометр ПОРІГ - для регулювання чутливості сповіщувача за допомогою вибору кількості перевищень порога NИ в заданому інтервалі часу t.

У вибухонебезпечних зонах цей час має вибиратися мінімальним, в приміщеннях, де можливі тліючі вогнища загоряння, встановлюється максимальний час. Для більшості виробничих і житлових приміщень цей час може бути встановлено в діапазоні 2 - 4 с. За допомогою зміни положення движка потенціометра ПОРІГ час аналізу може регулюватися від 1 до 8 с, а число перевищень порога від 3 до 16 відповідно.

Для ефективної роботи в реальних умовах сповіщувач полум'я повинен відповідати значному переліку додаткових вимог. Так наприклад, сповіщувач для зовнішньої установки повинен мати високий ступінь захисту оболонки, порядку IP65, широкий діапазон робочих температур, зберігати працездатність під час дощу, снігу, тумані, пилу і т.д. Сповіщувач полум'я повинен мати складний алгоритм обробки інформації для запобігання хибним сигналам при наявності сонячних відблисків, проблискових маячки і т.п.

Не рідко забезпечується контроль працездатності пожежних сповіщувачів полум'я з формуванням сигналу «Несправність» на пребагато-контрольний прилад за окремим шлейфу і світлодіодною індикацією. Причому зазвичай одночасно контролюється і величина напруги живлення сповіщувача, отже не потрібні додаткові елементи для контролю шлейфу харчування.

Вимоги по установці сповіщувача полум'я визначають особливості його конструкції - це, як правило, герметичний металевий корпус, обов'язкова наявність гермовводи, кріпильний кронштейн з елементами регулювання положення сповіщувача.

Розрахунок максимально допустимої відстані установки пожежних
сповіщувачів полум'я до вогнища заданої теплової потужності

Дана методика може бути застосована, коли необхідно виявити осередок пожежі заданої теплової потужності при горінні різних матеріалів. Вибір сповіщувача проводиться в такому порядку:

1. Сповіщувачі з інерційністю більш встановленого часу виявлення виключаються.

2. Визначається максимально допустима відстань установки сповіщувача від передбачуваного вогнища:

Розраховується площа (діаметр d max ) Вогнища пожежі допустимої теплової потужності;

Розраховується висота «вогненної кулі» h max за методикою ГОСТ Р12.3.047-98.

Розраховується площа перетину «вогненної кулі» за формулою:

S max \u003d 0,7 (d max * h max).

Розраховується коефіцієнт масштабування До m (Відношення площі перетину «вогненної кулі» вогнища S max до площі перетину тестового вогнища S test по НПБ 72-98.

Розраховується максимальна відстань, на якому сповіщувач буде реєструвати вогнище конкретного горючого матеріалу:

Lп \u003d L * Km * Кі * т

де L - відстань, на якому сповіщувач реєструє вогнище тестового пожежі, наведене в технічній документації на сповіщувачі;
Кі - коефіцієнт використання фотоперетворювача конкретного сповіщувача до випромінювання полум'я конкретного горючого матеріалу по відношенню до випромінювання полум'я тестового вогнища (при його наявності в технічній документації на сповіщувачі);
т- коефіцієнт пропускання випромінювання середовищем.

___________________________________________
Додаток O (СП 5.13130.2009):
Визначення встановленого часу виявлення несправності і її усунення
1. Встановлений час виявлення несправності і її усунення не повинно перевищувати 70% максимального дозволеного часу призупинення технологічного процесу на регламентні роботи.
2. Встановлений час виявлення несправності і її усунення в разі відсутності обмежень не повинно перевищувати 70% часу вимушеного простою, узгодженого з замовником, який визначається виходячи з допустимих матеріальних втрат через зупинку виробництва.
3. Встановлений час виявлення несправності і її усунення в разі, коли функції системи можна передати персоналу, не повинно перевищувати 70% часу, що визначається виходячи з узгоджених з замовником витрат на утримання виділеного персоналу на час виконання ним функцій контролю.

Тактика і стратегія застосування пожежних сповіщувачів полум'я

Юрій Козирін - технічний директор НВО «Спектрон»

Стратегія застосування сповіщувачів пожежних полум'я (ІПП) детально регламентується СП 5.13130.2009 (пункти 12-17, додатки А-Б, М-Р). Далі піде мова про тактику застосування сповіщувачів пожежних полум'я в рамках зазначених вище нормативів і про принципи вибору ІПП.

Сповіщувачі пожежні полум'я (ІПП) в останнім часом знаходять все більш широке застосування на різних об'єктах. Це обумовлено, як загальним підвищенням зацікавленості власників і керуючих в цілості свого або ввіреного майна, так і почастішали замінами інших типів пожежних сповіщувачів на ІПП.

Область застосування ІПП розширюється настільки швидко, що охопити все їх в рамках однієї статті не представляється можливим. Тому розглянемо лише кілька прикладів. Всі вони базуються на практичному досвіді застосування сповіщувачів полум'я НВО «Спектрон» на об'єктах. Таке застосування, закладається професійними проектними організаціями, обумовлено наступними основними принципами:

• унікальна швидкість виявлення відритого полум'я за допомогою ІПП в порівнянні з іншими засобами виявлення пожежі - від 0,1 до 30 сек .;
• неперевершена ефективність ІПП для виявлення пожеж, викликаних підпалами або вогнищами відкритого полум'я поблизу легкозаймистих речовин (рідин) - забезпечує практично миттєве спрацьовування автоматизованих систем сигналізації (оповіщення) про пожежу і / або систем автоматичного пожежогасіння;
• постійне вдосконалення ІПП кращими виробниками, що забезпечує все зростаючу захист від помилкових спрацьовувань.

Наземні та підземні паркінги, включаючи «народні гаражі», автосервіси і автосалони

Економічні основи оснащення об'єктів зберігання і ремонту автотранспортних засобів системами пожежної сигналізації та автоматичного пожежогасіння зрозумілі: будь-яке місце скупчення автомобілів - це ризик потенційної відповідальності перед їх власниками на сотні мільйонів рублів в разі втрати автотранспортних засобів під час пожежі (з урахуванням моментального вигоряння а / м під час пожежі ).

Іншими словами: все місця масового скупчення автотранспорту є вкрай пожежонебезпечні зони, особливо паркінги, схильні до ризиків навмисного підпалу, або автосервіси з їх ризиками мимовільного загоряння.

Технологічні обмеження при оснащенні подібних об'єктів системами детекції пожежі так само загальновідомі:

• сповіщувачі пожежні димові в даному випадку будуть давати велику кількість помилкових спрацювань в зв'язку з великою задимленістю від, перш за все, вихлопних газів і пилу;
• сповіщувачі пожежні теплові мають дуже велику інерційність;
• сповіщувачі пожежні ручні вимагають постійної присутності персоналу на об'єкті, що не завжди можна досягти, особливо на парковках.

Таким чином, сповіщувачі пожежні полум'я залишаються чи не єдиним засобом надійного виявлення пожежі на таких об'єктах, як наземні та підземні паркінги, включаючи «народні гаражі», автосервіси і автосалони протягом доби.

Підземні, наземні або «напівназемні» паркінги, а також так звані «народні гаражі» (Багаторівневі наземні паркінги без стінових огороджень) найкраще оснащувати ультрафіолетовими сповіщувачами полум'я. УФ-ІПП кращих виробників нечутливі до сонячного світла і до відблисків фар автомобілів, що рухаються. Крім того, вони мають більшу площу контролю в порівнянні з ІК-ІПП та димовими сповіщувачами, і на них можна встановити мінімальний час спрацювання (у стандартних УФ-ІПП НВО «Спектрон», наприклад, від 3 сек., У спеціалізованих - 0,1 сек).

При застосуванні УФ-ІПП є можливість економії, пов'язана з наявністю функції самококонтроля. Якщо такі «самотестіруемие» сповіщувачі не видають сигнал на управління автоматичними системами пожежогасіння, димовидалення, управління евакуацією та інженерними системами будівлі, можливе застосування одного ІПП замість двох для контролю площі, яка захищається (див. Роз'яснення ВНІЇПО МНС). Якщо ж проектна організація вирішить, що УФ-ІПП потрібно включити в контур систем видачі сигналу на управління автоматичним пожежогасінням, Димовидаленням і евакуацією, то контролювати площу, яка захищається можливо двома УФ-сповіщувачами з функцією самоконтролю замість трьох.

Автосервіси і відкриті паркінги, на яких або поблизу яких проводяться зварювальні роботи. До недавнього часу існували певні проблеми щодо забезпечення відсутності помилкових спрацьовувань ІПП на цих об'єктах (як відомо, сповіщувачі полум'я більшості виробників «бачать» зварювання). Тепер з'явилася унікальна можливість оснащувати сповіщувачами полум'я і об'єкти, на яких (поблизу яких) проводяться зварювальні роботи: в 2014 році НВО «Спектрон» провело випробування багатодіапазонного (2ІК + 1УФ) сповіщувача полум'я, який не реагує на зварювання.

Мушу зауважити, що сучасні багатодіапазонні ІПП є (не дивлячись на свою відносно вищу вартість в порівнянні з УФ-ІПП) найкращим извещателем для оснащення об'єктів масового скупчення автотранспорту системами пожежної сигналізації в силу того, що:

• багатодіапазонні ІПП практично не мають неправдивих сработок за рахунок багаторазової перевірки сигналу виявлення полум'я;
• багатодіапазонні ІПП є в силу своєї завадостійкості найкращим извещателем в системах автоматичного пожежогасіння, димовидалення, управління евакуацією та інженерними системами будівель (див. Відповідь від МНС Росії про застосування сповіщувачів полум'я)

Крім того, багатодіапазонні сповіщувачі полум'я в металевій оболонці (такі, наприклад, як Спектрон-601М) настільки схожі на відеокамери, що володіють ще і «профілактичним» властивістю відлякувати потенційних злодіїв, які прагнуть викрасти або «роззути» машини на стоянках.

Швидкісні електрички і «Аероекспрес»

Так сталося, що більшість вагонів електропоїздів оснащуються, в основному, «димовікамі». Можна навіть спробувати зрозуміти логіку тих, хто це робить. Впала газета поруч з «грубкою». Почне тліти - дим виявить. Або хтось ввечері закурить в порожньому вагоні - пройде сигнал. Тим часом, основні збитки власників складів підвищеної комфортності (та й звичайних електричок), в основному, - від підпалів. Це доведено статистикою.

В силу цього досить раціональним представляється використання сповіщувачів пожежних димових спільно з ультрафіолетовими сповіщувачами полум'я. Ми пропонуємо використовувати схему «4 + 2» - в кожному вагоні ставити 4 ВПС + 2 УФ-ІПП. Чому УФ-сповіщувачі полум'я є найкращим засобом виявлення загорянь вагонів електропоїздів, ймовірно, зрозуміло: максимальна площа виявлення + стійкість до сонячного світла при великій площі скління і відкритих вікнах + мінімальний час виявлення полум'я.

Такий підхід дасть можливість власникам рухомого складу максимально убезпечити свої інвестиції в закупівлю вагонів підвищеної комфортності. Наявність в вагоні двох УФ-ІПП дозволить швидко виявити відкрите полум'я, що супроводжує підпал, і передати сигнал про пожежу в систему оповіщення або в систему запуску автоматичної системи пожежогасіння (за формулою: краще нехай вагон намокне або покриється піною, ніж вигорить дотла).

Так, звичайно, залишається питання: чи будуть працювати сповіщувачі полум'я автономно при знаходженні складу в депо з вимкненим електроживленням, і чи будуть вони передавати на пульт сигнал тривоги? Але він представляється зайвим: якщо є небезпека підпалу, треба застосовувати такі проектні рішення, які дозволять забезпечити можливість виявлення полум'я цілодобово.

Склади та логістичні центри

У РФ існує ряд програм по фінансуванню будівництва складів і логістичних центрів. Перші, зокрема, будуються за рахунок коштів Міноборони. Другі розвиваються як за рахунок приватних інвестицій торговельних мереж, так і (плановано) за рахунок бюджетних коштів за програмою Мінсільгоспу.

У всіх випадках на цих об'єктах зберігаються значні матеріальні цінності. У всіх випадках ці об'єкти оснащують системами охоронної сигналізації. Але в 2014 році, нарешті, прийшло розуміння, що потенційний збиток від пожежі може значно перевищити збиток від крадіжки. Саме тому ми бачимо зростання інтересу до оснащення складів і логістичних центрів ІПП.

1. На закритих складах без ризику сонячної засвічення, відблисків фар і проблискових маячків можна застосувати інфрачервоні сповіщувачі полум'я (при зберіганні ПММ, хімічних речовин, ЛЗР, борошняних виробів і т.п. рекомендуємо звернути увагу зі зрозумілих причин на вибухозахищені моделі).
2. На складах з великою площею скління або з частковою відсутністю стінових огороджень, на відкритих майданчиках найбільш ефективними будуть УФ-ІПП, нечутливі до сонячного світла (в промисловому або вибухозахищеному виконанні в залежності від категорії об'єкта).
3. При видачі извещателями сигналу в системи управління автоматичним пожежогасінням, димовидаленням, евакуацією, інженерними системами на об'єктах з підвищеними вимогами до відсутності помилкових спрацьовувань настійно рекомендуємо застосовувати багатодіапазонні ІПП, що володіють максимальною завадостійкістю.
4. Максимальний ефект на складах може принести застосування ІПП в комбінації з сповіщувачами пожежними тепловими та сповіщувачами пожежними димовими в силу того, що характер зберігаються на об'єкті речовин постійно змінюється.

Таким чином, сповіщувачі пожежні полум'я можуть розглядатися як найбільш ефективні у використанні на перерахованих об'єктах, тому що мають високу обнаруживающую здатність і великі кути огляду при високій завадостійкості. Їх можна застосовувати як в приміщеннях, так і на відкритих майданчиках, не пред'являючи при цьому особливих вимог до умов монтажу.

Ефективність систем пожежної сигналізації безпосередньо залежить від швидкості виявлення вогню на ранніх стадіях загоряння. Основним способом підвищення ефективності функціонування є використання в розумних будинках різнотипних детекторів з різним принципом дії.

Крім того, аналіз центральним пристроєм управління сукупних параметрів - задимлення, різке зростання температури і т.п., значно знижує ймовірність помилкових спрацьовувань. Одними з найбільш ефективних детекторів системи є датчики виявлення полум'я.

Принцип дії

Принцип дії цього приладу заснований на виявленні електромагнітного випромінювання, яке генерує вогнище відкритого або тліючого полум'я.

В сучасних детекторах полум'я широко використовуються кілька способів виявлення вогнища загоряння:

• Реакція пульсуючого інфрачервоного випромінювання характерна для процесу тління;
• Реакція на постійне (зростаючий) електромагнітне випромінювання характерне для виникнення вогню в зоні спалаху;
• Активне сканування широкого діапазону ІЧ випромінювання.

Пристрої реагують на ефект мерехтіння повинні мати чутливий сенсор який в змозі ідентифікувати полум'я по низькочастотних коливань в діапазоні 2-20 Гц. Як правило, це піропріемніка, фотодіод або фоторезистор. Використання пристроїв на базі піропріемніка краще, так як вони мають більш широкий діапазон виявлення електромагнітних частот.

Відео - Тест вогнем датчиків полум'я 20/20 ML

Область застосування датчиків полум'я

Датчики полум'я в змозі виявити осередок загоряння на ранніх стадіях, коли температура або рівень задимлення приміщення не наближаються до критичних значень викликає спрацьовування детекторів тепла або диму. Тому вони застосовуються для контролю об'єктів, де необхідна висока швидкість і надійність виявлення. Це приміщення зі значним теплообміном або відкриття майданчика, де не можна використовувати димові або теплові сповіщувачі. Так само, широко використовуються на транспорті для контролю перегрітих поверхонь моторних відділень.

Технічні характеристики пожежних датчиків

При виборі датчика полум'я слід звернути увагу на наступні характеристики:

• Дальність виявлення вогнища загоряння;
• Час спрацювання;
• Період відновлення;
• Кут сектора сканування;
• Робоча напруга;
• Споживання струму в черговому і тривожному режимах;
• Стійкість сенсора до променів прямого сонячного світла;
• Габаритні розміри, матеріал і параметри виконання корпусу в IP;
• Діапазон робочих температур;
• Струм активної завантаження;
• Напруга, що отримується з релейного виходу.

Однією з основних характеристик, що впливає на налаштування роботи сповіщувача полум'я, є спосіб формування діаграми спрямованості. Фактично при використанні приладу в конкретній ситуації не завжди потрібно максимально широкий кут сканування. Нерідко необхідний контроль невеликої площі з одночасною блокуванням навідних сигналів з інших, прилеглих ділянок. Для реалізації таких експлуатаційних особливостей використовуються змінні лінзи Френеля, які формують необхідну діаграму спрямованості з одночасним збільшенням дальності зони виявлення приладу.

Наприклад: для влаштування Пульсар 1-010 при вугіллі сканування 60 ° дальність виявлення становить 17 м. при заміні лінзи Френеля і формуванні 12 ° сектора сканування дальність виявлення зросте до 60 м.

Вимоги до застосування сповіщувачів

Пожежні сповіщувачі полум'я доцільно застосовувати для контролю території або приміщення де при загорянні відкритий вогонь утворюється на початковій стадії пожежі. При цьому настройка спектральної чутливості приладу повинна враховувати спектр випромінювання горючого матеріалу розміщеного в зоні відповідальності.

Кількість пристроїв визначається площею контрольованої зони, вогнестійкість приміщення і огнеопасностью речовин які в ньому знаходяться. При цьому необхідно, щоб кожен сектор простору, що захищається (поверхні) був перекритий сканирующими полями як мінімум двох пожежних сповіщувачів. Бажано, щоб вони мали різнотипний спосіб виявлення вогнища загоряння.

Для адаптації детектора полум'я до різноманітних умов експлуатації пристрій містить різні елементи регулювання. Потенціометр використовується для зміни рівня чутливості приладу. Цей параметр характеризується кількістю перевищень порогового значення за певний період часу. Для приміщень, в яких знаходяться вибухонебезпечні матеріали, це значення приймається мінімальним, для зон, де можливо тління встановлюється максимальний період. Для житлових і виробничих приміщень зазвичай значення порога чутливості приймається 2-4 сек. У більшості пристроїв діапазон періоду спрацювання становить 1-8 сек при цьому кількість перевищень може становити 3-16 разів.

Існують і додаткові вимоги, яким повинен відповідати сповіщувач полум'я в реальних умовах експлуатації. Наприклад, пристрій для зовнішнього використання повинно мати показники рівня захисту оболонки не менше IP65, працювати при широкому діапазоні температур і високому рівні вологості, а так само не реагувати на туман, сніг пил і т.п.

Сучасні прилади мають складний алгоритм аналізу електромагнітного випромінювання, який знижує рівень помилкових спрацьовувань при впливі на чутливі сенсори сонячного світла випромінювання проблискових маячків і т.п. Багато пристроїв мають додаткові чутливі елементи, які повинні продублювати отримувану інформацію і тільки після накладення двох критичних значень сповіщувач пошле сигнал тривоги. Як правило, це одночасне сканування в інфрачервоному й ультрафіолетовому діапазонах.

Розміщувати сповіщувачі полум'я необхідно поза зоною попадання прямих сонячних променів для запобігання помилкового спрацьовування. Як правило, це місце під перекриттям будівлі, на колонах фермах або інших несучих конструкціях споруд.

Пожежні сповіщувачі реагують на полум'я є ефективним засобом виявлення вогнища загоряння на ранніх стадіях. Однак, їх повсюдного поширення заважає висока ціна приладу і складність його налаштування необхідної для кожного конкретного випадку використання.