CC BY
128
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2015 ISSN 2410-700Х_
7. А.Д.Таслимов, И.У.Рахмонов. Разработка математической модели расчета удельного расход электроэнергии электросталеплавильного цеха завода черной металлургии. Вестник ТашГТУ №2 2015-год, №2.
© И.У.Рахмонов, 2015
УДК 614.842.422
Рашоян Ирина Игоревна
канд. техн. наук, доцент ТГУ г. Тольятти, Самарская обл., РФ Е-mail: I.Rashoyan@tltsu.ru
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ТОЧЕЧНЫХ ДЫМОВЫХ ПОЖАРНЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ
Аннотация
В статье проведен анализ эффективности работы существующих конструкций дымовых оптико-электронных пожарных извещателей, на основе которого предлагаются рекомендации по усовершенствованию их конструкции.
Ключевые слова
Дымовые пожарные извещатели, время срабатывания, дымовая камера, статический заряд, корпус
извещателя.
В настоящее время существует большое количество различных моделей дымовых пожарных извещателей, которые срабатывают от определенной концентрации дыма в воздухе. На сегодняшний день различают такие виды дымовых извещателей, как оптические (точечный, аспирационный, линейный) и ионизационные. Принцип действия оптических (оптико-электронных) извещателей основан на контроле оптической плотности среды. Точечные оптические дымовые извещатели улавливают инфракрасное излучение от дыма, который, как правило, появляется на начальном этапе пожара. Поэтому без преувеличения можно сказать, что точечные извещатели пользуются наибольшим спросом среди потребителей в связи с их достаточной эффективностью и невысокой стоимостью.
Каждая из типовых моделей дымовых оптико-электронных пожарных извещателей обладает определенными достоинствами и недостатками, которые обусловлены достаточно разными причинами, из которых можно выделить несколько основных.
К первой причине можно отнести дешевые, и, как правило, некачественные материалы и компоненты, используемые при изготовлении датчиков. Например, в результате экспериментальных исследований [1, с. 53] было выяснено, что со временем дешевые ИК-диоды теряют мощность излучения в разы, причём цена используемых диодов обратно пропорциональна чувствительности к дыму с течением времени.
По поведению ИК-диодов в процессе испытаний они были разделены автором [1, с. 53] на три характерные группы. Первая группа (примерно 20% всех испытываемых типов ИК-диодов) характеризуется очень малой потерей мощности излучения за весь срок службы (не более 5-10% за 10 лет). Вторая группа характеризуется умеренной потерей мощности излучения (до 30-40% за 10 лет). Третья группа - самая многочисленная - до 70% всех испытываемых ИК-диодов. Для нее характерна значительная и очень значительная потеря мощности излучения ИК-диода - от 50 до 80% (в 2-5 раз). Результаты данных исследований наглядно демонстрируют, что время эксплуатации извещателей оказывает значительное
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2015 ISSN 2410-700Х_
влияние на их корректную работу.
Следующей существенной причиной низкой эффективности срабатывания точечных извещателей могут быть размеры и форма входных отверстий в их корпусе.
Известно [2, с. 41], что оптимальная плоскость дымозахода должна быть расположена перпендикулярно горизонтальному воздушному потоку, а отдельные элементы конструкции корпуса образовывать воронку, направляющую воздушный поток внутрь извещателя, Кроме того, должно обеспечиваться максимальное соотношение площади дымозахода и внутреннего объема дымовой камеры. Для быстрого заполнения дымом конструкция корпуса извещателя и форма дымовой камеры должны обеспечивать минимальное аэродинамическое сопротивление при горизонтальном направлении распространения дыма на первом этапе развития пожара. Беспрепятственное проникновение дыма внутрь дымовой камеры обеспечивается максимально открытым дымозаходным отверстием в корпусе извещателя. Защитная антистатическая синтетическая или металлическая сетка от мелких насекомых не является препятствием для воздушного потока, но надежно защищает камеру.
В последнее время все чаще в новых разработках (с целью сэкономить на защищаемой от насекомых сетке) дымозаходные отверстия в корпусе стали выполнять в виде узких длинных щелей. При этом общая суммарная площадь таких отверстий по сравнению с типовыми корпусами уменьшилась не очень существенно. Но вся проблема том, что корпуса извещателей традиционно изготавливаются из пластиков, не обладающих антистатическими свойствами. Поэтому в условиях их применения на реальных объектах на корпусах накапливается статический заряд какого-либо знака. Известно, что частицы дыма в условиях возникновения реального очага пожара также несут на себе определенный заряд. При одинаковом знаке заряда частицы, попадая в электрическое поле корпуса, будут отталкиваться от него и приобретут вектор движения по направлению, направленному от извещателя. При различных знаках заряда частицы, попав под действие электрического поля корпуса, сначала притянутся к нему, даже если они двигались по направлению к щели дымозахода (рисунок 1) [3, с. 47].
Рисунок 1 - Принцип взаимодействия заряженных частиц дыма и корпуса дымового извещателя с
узкими щелями
Конструкция оптической системы дымовой камеры также в значительной мере влияет на вентилируемость чувствительной зоны. Для обеспечения хорошей вентилируемости при разработке извещателя необходимо стремиться к беспрепятственному проникновению дымового потока в чувствительную зону за счет замыкания межщелевых перемычек корпуса на габарит оптической системы (рисунок 2) [3, с. 48].
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ»
№9/2015
ISSN 2410-700Х
Рисунок 2 - Схема вентилируемости извещателя: а - некорректная; б - корректная
Были проведены исследования [4, с. 152], которые показали, что извещатели с высоким аэродинамическим сопротивлением дымозахода, с обтекаемыми корпусами минимальных размеров при высокой чувствительности в дымовом канале срабатывают позже извещателей с более низкой чувствительностью, но с хорошей вентилируемостью дымовой камеры.
Следует отметить еще одну важную причину некорректной работы извещателя - отсутствие свободного проникновения дыма в чувствительную зону из-за недостатков конструкции его корпуса.
В последнее время наметилась тенденция придавать корпусам как можно более обтекаемые формы, которые органично вписываются в интерьер помещений, но имеют еще и очень высокие аэродинамические свойства, что совершенно не способствует проникновению дыма внутрь. При встрече на своем пути извещателя сферической формы дыму значительно легче обогнуть препятствие, чем проникнуть внутрь корпуса.
На рисунке 3 [3, с. 47] приведен пример наиболее часто встречающейся конструкции корпуса дымовых пожарных извещателей, которая имеет уже другой недостаток: относительно большую высоту расположения дымозаходных отверстий относительно потолка. Для проникновения частиц дыма в дымовую камеру тёплому воздуху необходимо опуститься обратно вниз (по законам физики дыму проще обогнуть извещатель сбоку), или объем скопившегося под потолком дыма должен повыситься (что влияет на время срабатывания датчиков). Основные конструктивные элементы извещателя (микросхема, электрическая колодка) располагаются здесь над дымовой камерой, что и приводит к вышеназванному недостатку.
Рисунок 3 - Типовой корпус извещателя
Таким образом, исходя из проведенного анализа, можно обозначить следующие основные причины некорректной работы дымовых пожарных извещателей:
1) применение некачественных материалов и компонентов;
2) старение инфракрасных диодов;
3) размеры, форма и расположение дымозаходных отверстий;
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2015 ISSN 2410-700Х_
4) накопление статического заряда на корпусе извещателя;
5) форма корпуса пожарного извещателя;
6) конструктивные особенности дымовой камеры извещателя.
Для наибольшей эффективности срабатывания точечных оптико-электронных извещателей при их конструировании необходимо максимально учитывать все вышеназванные причины. Это, например, показано в одной из работ автора настоящей статьи [5, с. 79], где продемонстрирована оптимальная конструкция дымового оптико-электронного извещателя. Входные отверстия на корпусе здесь располагаются ближе к потолку, т.е. на непосредственном пути частиц дыма, что повышает вероятность их проникновения в дымовую камеру. Корпус извещателя рекомендуется выполнять из некоторых марок полипропилена, отличающихся хорошими антистатическими свойствами. Предложенная конструкция пожарного извещателя позволяет снизить время его срабатывания за счет наиболее эффективного проникновения дыма в дымовую камеру. Список использованной литературы
1. Пивинская И. Проверка временем. Ее не всегда выдерживает чувствительность пожарных извещателей / И. Пивинская // БДИ. - 2004. - №4, с. 52-53.
2. Неплохов И. Чувствительность дымового извещателя и ее контроль / И. Неплохов // Алгоритм безопасности. - 2007. - №5, с. 40-44.
3. Маслов И. Нет дыма без огня / И. Маслов, В. Демиденко // БДИ. -2004. - №3, с. 46-48.
4. Неплохов И. Чувствительность дымового извещателя / И. Неплохов // Системы безопасности. - 2012. -№2, с. 152-158.
5. Рябов А.О. Перспективы конструирования дымовых пожарных извещателей / А.О. Рябов, И.И. Рашоян // Вектор науки ТГУ Тольяттинского государственного университета. - 2014. - №3. - С.77-81.
© И.И. Рашоян, 2015
УДК 331.461
Стариков Алексей Викторович
эксперт по промышленной безопасности Центр лицензионных экспертиз «ЦЕЛЭКС»
г. Самара, РФ E-mail: celex@mail.ru Хлесткова Ульяна Александровна эксперт по промышленной безопасности Центр лицензионных экспертиз «ЦЕЛЭКС»
г. Самара, РФ E-mail: 147390@mail.ru
ВЫБОР РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОПЕРАТОРОВ В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ, ОБСЛУЖИВАЮЩИХ ОПАСНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ОБЪЕКТЫ
Аннотация
Авторами проанализированы вопросы в области промышленной безопасности при отборе операторов. Исследованы интегральные рабочие характеристики отбора. В статье дан конкретный перечень показателей, необходимых операторам, который, по мнению авторов, определяется условиями и характером выполняемой ими производственной деятельности.
Ключевые слова
Промышленная безопасность, производственные объекты, отбор операторов
