|
|
| Ефективність виявлення пожежонебезпечної ситуації |
В продажу систем пожежної сигналізації (УПС) сформувалася обширна і заплутана термінологія, розібратися в якій буває вкрай важко навіть фахівцям. Що вже говорити про споживачів даних систем. От і ми "Поділля масла у вогонь" і згідно з останньою модою на введення в обіг нових термінів (наприклад, "оптимальний сповіщувач" - дешевий, але пожежа виявляє) спробуємо ввести поняття "ефективність системи пожежної сигналізації".
Типи пожеж
Спробуємо розібратися, з чого складається поняття ефективності. Почнемо з призначення системи: виявляти пожежонебезпечну ситуацію і видавати повідомлення про пожежу. Для якісної оцінки УПС можна використовувати часовий фактор, а саме час виявлення і час реакції.
Часом реакції (передачі сповіщення про пожежу) можна знехтувати, оскільки воно в основному залежить від побудови СПС і на практиці є досить малою величиною, слабо відрізняється в різних системах. А ось з виявленням не так все просто. Навіть у "ідеальної" системи, яка виявляє пожежа зі стовідсотковою ймовірністю (сьогодні стає все більш вживаною термін "достовірне виявлення") і майже не має помилкових спрацьовувань, процес виявлення займає певний час.
Якщо виходити з практики, кожен пожежа проходить різні стадії свого розвитку В окремих випадках навіть повільно протікає спалах може не викликати великого викиду тепла, але буде виробляти велику кількість диму. Інша скрута - це горіння чистого спирту, при якому дуже швидко досягається відносно висока температура без будь-яких ознак диму.
Ця різноманітність враховується в різних стандартах, що діють у всьому світі. Вони всі визначають серії стандартних тестових пожеж, призначених для того, щоб можна було переконатися в здатності сповіщувача виявляти безліч різних типів пожеж, які можуть виникати на практиці. Реакція пожежного сповіщувача (ПІ) повинна бути в межах визначених параметрів при тестуванні в лабораторних умовах. У європейські стандарти використовуються шість тестових пожеж, які позначаються як TF1, TF2, ..., TF6. У Росії відповідно до ГОСТ Р 50898-96 також визначені б типів тестових вогнищ пожежі (ТП). Для кожного типу ТП задані максимальні величини оптичної щільності середовища (т), концентрації продуктів горіння (Y) і температури (Т), що відповідають часу закінчення випробувань, зазначено гранично припустимий час спрацювання ПІ, яке залежить від мінімальної швидкості розвитку пожежі:
ТП-1 (горіння деревини) - Y = 6, час спрацьовування не більше 370 с;
ТП-2 (тління деревини) - m = 2, час спрацьовування не більше 840 с;
ТП-3 (тління зі свіченням бавовни) - m = 2, час спрацьовування не більше 640 с;
ТП-4 (горіння полімерних матеріалів)-Y = 6, час спрацьовування не більше 180 с;
ТП-5 (горіння легкозаймистої рідини з виділенням диму) - Y = 6, час спрацьовування не більше 240 с;
ТП-б (горіння легкозаймистої рідини без виділення диму) - Т = 60 ° С, час спрацьовування не більше 510 с.
Вважається, що пожежні сповіщувачі не витримали випробування по даному виду ТП, якщо вони не активізувалися при досягненні максимальних значень параметрів, що контролюються.
Кожен пожежа проходить різні стадії свого розвитку. В окремих випадках навіть повільно протікає спалах може не викликати великого викиду тепла, але буде виробляти велику кількість диму. Інша крайність - це горіння чистого спирту, при якому дуже швидко досягається відносно висока температура без будь-яких ознак диму
У Європі випробування димових сповіщувачів, аналогічні НПБ 65-97 і ГОСТ Р 50898-96, включені в один документ - європейський стандарт EN 54, частина 7 і проводяться одночасно. Причому спочатку вимірюється чутливість сповіщувачів в димової каналі, а потім чотири найменш чутливих зразка піддаються випробуванням на тестові пожежі. При сертифікації ПІ в Росії випробування за ГОСТ Р 50898-96 не проводяться, та інформація про їх чутливості до конкретного типу спалаху відсутній.
Таким чином, застосування не просто "оптимальних", а ефективних сповіщувачів може значно зменшити час, необхідний для виявлення пожежі, і, отже, зробити систему більш ефективною. Взявши часовий чинник за основу ефективності СПС, будемо говорити, що чим раніше СПС виявить пожежа, тим вона більш ефективна, і на практиці ми отримаємо більше часу на реагування (починаючи від заходів з гасіння пожежі власними силами і закінчуючи евакуацією). Отже, самою неефективною буде система, виявляє пожежа на стадії, коли без виклику пожежної бригади вже не обійтися.
Фази розвитку пожежі
Як вже говорилося, застосування більш ефективних ПІ в значній мірі визначає час виявлення в СПС. Використання того чи іншого типу ПІ залежить від передбачуваного типу загоряння, тому ми почнемо розмову з вогнища пожежі.
Осередок пожежі найчастіше виникає при появі в пожежонебезпечної середовищі ініціюючого локального джерела теплоти, наприклад, що горить, сірники або сигарети, при перегріві працюючих електроприладів і т.п. Розвитку пожежі сприяє притоку повітря, збагаченого киснем, а також розміщення певним чином горючого матеріалу.
Горіння твердих горючих матеріалів, як правило, починається з тління і супроводжується при термічному розпаді значним виділенням диму, який під дією теплових потоків розноситься в навколишній простір. Даний процес відбувається протягом першої фази пожежі.
При подальшому підвищенні локальної температури в осередку пожежі починають виділятися газоподібні продукти горіння, з'являється відкрите полум'я. Поява відкритого полум'я означає початок другої фази пожежі. Динаміка горіння в значній мірі визначається процесом надходження повітря з навколишнього середовища в зовнішній шар полум'я (зону горіння). У разі нерозвиненого вогнища пожежі можливо запобігання подальшого розповсюдження полум'я за допомогою підручних засобів.
Для розвиненого вогнища, який виникає на третій фазі пожежі, характерні великі швидкості теплових потоків (кілька м / с і більше), а також їх значна турбулізації, що викликає появу вихрових потоків і призводить до пульсації зовнішньої оболонки полум'я. Для цієї стадії характерно наявність некерованого вогнища пожежі, і на цій стадії можлива тільки евакуація людей з будівлі.
Типи пожежних сповіщувачів
Розглянемо різні типи пожежних сповіщувачів і фактори, які впливають на ефективність СПС.
Лазерний димовой сповіщувач
Якісно новий рівень пожежного захисту забезпечує лазерна технологія димоопре-поділу. У лазерному димової ізвещателесве-тодіод замінений мініатюрним лазером, фокусування променя якого забезпечує одночасно підвищення яскравості випромінювання на два порядки (у 100 разів) в порівнянні з світлодіодом і відсутність відбитків від стінок димової камери при тих же токах споживання Уздовж променя лазера розміщується оптичний підсилювач, який приймає сигнал з усієї довжини променя лазера і передає його на фотодіод. У результаті лазерний сповіщувач забезпечує вимірювання оптичної щільності середовища в широкому діапазоні з високою точністю.
За рахунок високої чутливості лазерний сповіщувач виявляє вогнище набагато раніше будь-яких інших ПІ. Перша реакція іонізаційного сповіщувача спостерігається в той час, коли вихідна величина лазерного сповіщувача вже досягла максимуму, а оптико-електронний димової сповіщувач реагує ще пізніше.
Аспіраційний пожежний сповіщувач
Таку ж ефективність забезпечує аспіраційний пожежний сповіщувач, який за рахунок примусового відбору повітря з захищається обсягу і його лазерного моніторингу забезпечує надранні виявлення пожежонебезпечної ситуації. Ультрависокої чутливість даного ПІ визначає дуже хороший рівень ефективності системи навіть у зонах з високими швидкостями повітряних потоків і з великою величиною обміну повітря аспіраційні димові пожежні ізвещате-ли дозволяють захистити такі об'єкти, в яких неможливо розміщення інших пожежних сповіщувачів.
Іонізаційний радіоізотопний сповіщувач
Наступним в списку стоїть іонізаційний радіоізотопний сповіщувач, який містить джерело радіоактивного випромінювання з наднизьким рівнем випромінювання - нижче фонового значення. За рахунок іонізації молекул повітря та наявності електричного поля в димової камері забезпечується спрямований потік заряджених частинок (електричний струм). Попадання частинок диму всередину камери призводить до зменшення величини струму, що і фіксується схемою обробки.
Велику популярність у світі цей клас ПІ отримав як раз із-за високої чутливості на дим від тління деревини і бавовни і найвищої ефективності серед всіх типів точкових димових ПІ на дим від загоряння пластмаси та ізоляції силових кабелів. ПІ цього типу забезпечують найвищу пожежну захист кабельних колекторів, тунелів, атомних електростанцій та інших об'єктів.
Далі розглянемо найпоширеніший і в світі і в Росії точковий оптико-електронний димової сповіщувач, який використовує оптичний ефект розсіювання інфрачервоного випромінювання на частках диму.
Основним елементом даного типу сповіщувачів є димова камера, оскільки саме вона визначає основні характеристики ПІ і ступінь досконалості ПІ в цілому. При розробці димової камери завжди доводиться враховувати як мінімум два суперечливі вимоги: необхідно ускладнити доступ до камери частинок пилу, бруду і зовнішнього світу і в той же час полегшити доступ частинок диму.
Усі великі виробники приділяють основну увагу саме даному компоненту ПІ. Так, у одного з відомих виробників налічується три різні варіанти конструкції димової камери. Інший виробник запропонував нову цікаву конструкцію, у якій використовуються два джерела випромінювання, розташовані під різними кутами, що дозволяє однаково добре реагувати на частинки різної форми і різного кольору.
Газовий сповіщувач
Наступним за ефективністю виявлення є газовий сповіщувач. У процесі горіння різних речовин і матеріалів газовий склад атмосфери зазнає значних змін. Принцип дії газових ПІ заснований на реєстрації цих змін з метою формування тривожного сигналу. Основним елементом газового ПІ є чутливий елемент (сенсор), що забезпечує переклад значення концентрації в атмосфері того чи іншого газу в електричний сигнал. Найбільш поширені горючі речовини і матеріали, які звертаються як у виробництві, так і в побуті, є органічні сполуки. Основними газами, що утворюються при згоранні таких горючих речовин, є вуглекислий газ (С02) і чадний газ (СО). Зауважимо, що дана оцінка ефективності газових ПІ зроблена для узагальненої моделі пожежі.
Перспективні моделі газових ПІ, що аналізують виділення не тільки чадного газу, але і водню, забезпечують раннє виявлення ряду типів пожеж.
Сповіщувачі полум'я
Далі йдуть сповіщувачі полум'я, які реєструють електромагнітне випромінювання, що генерується як відкритим полум'ям, так і тліючим вогнищем. Відомо, що полум'я супроводжується характерним випромінюванням як в ультрафіолетової, так і в інфрачервоній частинах спектра. Сповісники використовують в тих випадках, коли застосування теплових або димових сповіщувачів неможливо або недоцільно. Основними обмеженнями застосування сповіщувачів полум'я є: наявність штучних та природних перешкод, здатних викликати спрацьовування сповіщувача без наявності полум'я, і вимога з огляду контрольованого приміщення.
Теплові ПІ
Останнім у списку стоїть теплової ПІ, застосування якого має сенс тільки тоді, коли найбільш імовірним ознакою виникнення пожежі є що виділяється тепло. Спрін-клерная система пожежогасіння використовує той же самий принцип виявлення пожежі.
4-канальний сповіщувач
Не варто забувати про те, що на захищається території можуть бути присутніми матеріали з різними характеристиками горіння, що передбачає використання різних фізичних принципів виявлення спалаху. Оскільки ніколи не відомо, що загориться перше, а значить, і який фактор пожежі буде первинний, для підвищення ефективності УПС необхідно використовувати як мінімум два, а в ідеальному варіанті - чотири різних ПІ, що реєструють всі чотири фактори пожежі: дим, тепло, полум'я, СВ. На сьогоднішній день, мабуть, єдиним сповіщувачем у світі, який має однаково відмінну ефективність виявлення всіх тестових вогнищ пожежі, є 4-канальний сповіщувач.
"Оптимальний сповіщувач"
Крім технології виявлення, яка багато в чому визначає ефективність УПС в цілому, важливим параметром є "оптимальність сповіщувача" з точки зору його якісних показників. Як вже говорилося вище, при сертифікації ПІ в Росії випробування за ГОСТ Р 50898-96 не проводяться, та інформація про їх чутливості до конкретного типу спалаху і, отже, часу виявлення відсутній.
На жаль, на практиці відсутність об'єктивних даних при сертифікації та статистичних даних при експлуатації приводить до того, що всі ПІ в очах споживача відрізняються тільки ціною і маркою.
Розміщення ПІ
Попри те, що вимоги щодо встановлення жорстко регламентовані, варіантів, що знижують ефективність роботи ПІ, існує досить багато. Найбільш наочний приклад - застосування сповіщувачів для контролю застельовий простору. Мало хто замислюється про те, що наявність додаткових димозаходов для доступу повітря з застельовий простору може заважати нормальному надходженню повітря з основного приміщення і тим самим знижувати ефективність таких димових ПІ, по суті, до рівня теплових сповіщувачів. Важко не погодитися з тим, що це все ж краще, ніж нічого, однак говорити про високу ефективність вже не доводиться
Клас СПС
Знову ж таки можна багато говорити про плутанину у визначеннях класів СПС (аналогова, цифрова і т.д.), але в будь-якому випадку можна виділити три класи:
- традиційна порогова неадресних, яку часто помилково називають аналогової на противагу цифровий - найменш ефективна та надійна УПС;
- адресна порогова - середній клас УПС;
- адресно-аналогова - найбільш ефективна і надійна СПС.
У межах цієї статті ми не будемо зупинятися на різниці в класах УПС, оскільки це ємна тема. Зупинимося лише на двох принципових відмінностях:
- У адресно-аналогових системах поняття "поріг спрацьовування" є умовним, оскільки за рахунок обробки даних від ПІ в приймально-контрольному приладі можна виставити практично будь-який поріг. Таким чином, СПС настроюється під конкретний об'єкт, що, безумовно, визначає велику ефективність СПС. При цьому передбачено формування двох сигналів від одного відо-щателя: "Увага" і "Пожежа".
- Традиційна неадресних система в силу шлейфові схеми побудови має низку недоліків, сильно знижують її надійність, - при появі різних видів несправності в шлейфі або в ПІ виявлення пожежі стає неможливим.
Як невеликий ілюстрації до ефективності адресно-аналогових СПС можна привести один з багатьох прикладів за часом реакції - різниця між сигналами "Увага" і "Пожежа" може досягати 30 хв. Даного часу може вистачити на ліквідацію пожежонебезпечної ситуації власними силами.
Висновок
Таким чином, інтелектуальні адресно-аналогові системи за рахунок меншої, порівняно з іншими системами, часу виявлення загоряння і точного визначення його місця надають перевагу в гасінні пожежі на ранній стадії і, як правило, забезпечують його ліквідацію без істотного матеріального збитку. Вони стійкі до таких несправностей в шлейфі сигналізації, як обрив або коротке замикання, це дозволяє використовувати одну пару провідників для формування системи з великим числом підключаються технічних засобів, знижуючи витрати на прокладання шлейфів.
Висновок із вищесказаного наступний: застосування сучасних типів якісних ПІ дозволяє зробити систему пожежної сигналізації дійсно ефективним засобом безпеки.
СПИСОК СТАТЕЙ
Відеоспостереження:
Система контролю і управління доступом:
Захист від пожежі:
|
|
