CC BY
162
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА
© Каймонов О.С.*, Макаренко А.А.*
Главное управление МЧС России по Томской области, г. Томск
В данной статье рассмотрены основные принципы создания автоматизированных систем пожарной безопасности для объектов нефтеперерабатывающего комплекса. Проанализирован состав данных систем. Определены типы оборудования повышающие эффективность данных систем. Определен наиболее перспективный путь развития - создание систем мониторинга пожарной безопасности. Определены проблемы препятствующие развитию систем мониторинга пожарной безопасности.
Ключевые слова: системы пожарной безопасности, пожарный мониторинг, системы пожарной сигнализации.
Основой экономики любого развитого государства, в том числе России, являются промышленные объекты различных отраслей. Значительная часть из них относится к категории критически важных (или потенциально опасных) объектов. Нарушение (или прекращение) функционирования на них приводит к потере управления экономикой страны, субъекта или административно-территориальной единицы, ее необратимому негативному изменению (разрушению) или существенному снижению безопасности жизнедеятельности населения, проживающего на этих территориях, на длительный период времени [1, 2]. По статистике МЧС России, в последние годы около 90 % всех чрезвычайных ситуаций различного уровня в России имеют техногенный характер [3].
К критически важным объектам относятся крупные предприятия нефтеперерабатывающей промышленности [4]. Развитие таких производств, обладающих высокой энергонасыщенностью, сопровождается ростом количества и масштабов пожаров и взрывов на них не только в России, но и за рубежом.
Пожары на объектах нефтепереработки характеризируются быстрой динамикой развития в начальной стадии, обусловленной наличием большого количества легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Успешное тушение пожаров на начальной стадии объектов нефтепереработки в значительной степени от своевременного обнаружения возгорания и оповещения о нем соответствующих служб.
* Начальник отдела информационных технологий, автоматизированных систем управления и связи.
* Начальник телекоммуникационного центра, кандидат технических наук.
Анализ развития систем пожарной безопасности последнего времени [5] показывает, что развитие идет в направлении расширения информативности на основе разработки и применения адресно-аналоговых систем, использующих микроконтроллеры и мини ЭВМ. Данная техника позволяет максимально автоматизировать процесс управления, прогнозировать и своевременно предотвращать аварийные ситуации, взрывы и пожары. При достаточно сложной аппаратной и программной структуре современная автоматизированная система управления противопожарной защитой для конечного пользователя является вполне простой и наглядной. Кроме того, в последнее время существует четкая тенденция к автоматизации и взаимной интеграции технологических, инженерных и охранно-пожарных систем на предприятиях нефтепереработки. Значительный рост их производства наблюдается и в нашей стране. Вместе с тем, в литературе отсутствует объективный сравнительный анализ преимуществ и ограничений в применении систем пожарной безопасности различного вида на объектах нефтепереработки, позволяющий оптимизировать их выбор при проектировании.
Понятие системы пожарной безопасности достаточно ёмкое. Оно предусматривает действия, средства, способы, которые обеспечивают пожарную безопасность охраняемого объекта.
Основными компонентами автоматизированной системы пожарной безопасности являются:
- система пожарной сигнализации;
- системы пожаротушения;
- система передачи извещений о пожаре
Основой для формирования автоматизированных систем противопожарной защиты объектов, служит система сбора и обработки информации о состоянии объекта - автоматическая пожарная сигнализация [6-8]. Ее главной задачей является раннее обнаружение возгорания, когда возможна своевременная эвакуация людей и ликвидация пожара без значительных экономических и экологических последствий.
В настоящее время практически любая система пожарной сигнализации является автоматической, то есть способна самостоятельно формировать соответствующие сигналы управления (оповещение) при обнаружении возгорания или факторов ему сопутствующих.
Автоматические системы пожарной сигнализации по способу организации контроля датчиков подразделяются на три основных типа систем:
Пороговая.
Пороговая пожарная сигнализация [6] использует автоматические пожарные извещатели, имеющие два состояния («норма», «пожар»).
Объединенные в шлейф сигнализации эти извещатели при срабатывании любого из них изменяют электрические характеристики всего шлейфа. То есть, определить какой конкретно датчик сработал приемно-контрольный прибор не может, степень локализации такой системы - до одного шлейфа.
Это является основным недостатком этой пожарной системы, кроме того, ее установка требует значительного объема работ по прокладке шлейфов. Достоинством автоматической пороговой системы является низкая, относительно других систем, стоимость оборудования.
Адресно-опросная [6].
Принцип ее работы предусматривает использование адресных пожарных извещателей. Таким образом, для пожарного приемно-контрольного прибора каждый извещатель индивидуален, соответственно существует возможность контролировать не только состояние, а также работоспособность извещателей, соответственно с точностью до одного датчика можно определять место возгорания или возникновения неисправности.
Кроме того, все адресные пожарные датчики могут быть объединены одной соединительной линией (шлейфом), соответственно объем работ по монтажу такой системы сигнализации меньше. Стоимость оборудования, по сравнению с предыдущим вариантом выше, но в целом, общие стоимости каждой из этих двух систем зачастую могут быть соизмеримы. На крупных объектах предпочтение отдается адресно-опросной системе пожарной сигнализации.
Адресно-аналоговая [7, 8].
Основной отличительной особенностью этой системы является то, что ее извещатели измеряют значение контролируемого параметра окружающей среды и передают его на панель управления, которая на основании специальных алгоритмов оценивает ситуацию. То есть данную систему можно назвать интеллектуальной.
Кроме того, используя кольцевую схему соединения шлейфа, пожарная сигнализация этого типа сохраняет работоспособность при его обрыве и может определить место нахождения этого самого обрыва.
Данная система, безусловно, дороже двух предыдущих, кроме того, требует квалифицированного подхода к настройке, обслуживанию, но является предпочтительной для объектов, имеющих повышенные требования к пожарной безопасности, таких как предприятия нефтепереработки.
Автоматические системы пожаротушения [9] достаточно эффективны для ликвидации возгорания на его ранних стадиях, что очень важно для объектов нефтеперерабатывающего комплекса. Автоматическое пожаротушение применяется совместно с системой пожарной сигнализации, полностью исключая человеческий фактор при его запуске.
Проектирование и монтаж систем автоматического пожаротушения -мероприятия весьма ответственные, так как определяют эффективность и безопасность системы в процессе эксплуатации, так как некоторые типы установок пожаротушения, при нарушении требований нормативных документов по выбору, проектированию, монтажу, при срабатывании могут представлять серьезную угрозу здоровью, жизни людей. Это определяется
тем, что тушение пламени достигается, в том числе, за счет ограничения доступа кислорода в зону горения со всеми вытекающими отсюда возможными последствиями для человека.
Перечень объектов, подлежащих оборудованию установками пожаротушения, требования к их проектированию и монтажу определяет свод правил [9].
В настоящее время широко распространены и применяются следующие типы систем автоматического пожаротушения.
Системы водяного пожаротушения.
В качестве огнетушащего вещества используют воду, возможно - с добавлением пенообразователя. Эти системы обеспечивают поверхностное тушение пламени за счет охлаждения зоны горения, а при применении пенообразователя - также ограничивают доступ к пламени кислорода. Для людей наименее опасны, эффективны для тушения больших площадей, поэтому широко используются в крупных торговых центрах. Кроме того установки водяного пожаротушения способны создавать водяные завесы для локализации очага возгорания, орошать стены здания, повышая их огнестойкость.
Водяное пожаротушение требует прокладки системы трубопроводов, установки насосных станций, иного оборудования, что определяет достаточно высокую его стоимость.
Системы порошкового пожаротушения.
Обеспечивают распыление огнетушащего порошка, который при воздействии на него высокой температуры разлагается на негорючие компоненты, препятствуя процессу горения. Тушение порошком возможно по площади (поверхности) и объему.
Установки порошкового пожаротушения достаточно просты при монтаже, могут использоваться для тушения возгораний при наличии электроустановок без снятия напряжения, однако они представляют серьезную опасность для органов дыхания,
Системы газового пожаротушения.
Осуществляют подачу в помещение газа, не поддерживающего горения, поэтому тоже опасны для человека. Тушение возгорания этой системой возможно только по объему. Газовое пожаротушение следует применять при высокой степени герметичности помещений им оборудованных.
Системы аэрозольного пожаротушения.
Совмещают принципы порошкового и газового пожаротушения. Огне-тушащим веществом является специальный аэрозоль, генерируемый модулем пожаротушения. Аэрозоль содержит как мелкодисперсионные частицы, так и газовую составляющую. Ранее сказанное про порошковое и газовое пожаротушения относится также к системам аэрозольного пожаротушения. Кроме того, следует обратить внимание, что генерация аэрозоля происходит
при достаточно высоких температурах, что может служить вторичным фактором возгорания.
Перечисленные здесь типы систем пожаротушения применяются совместно с автоматической пожарной сигнализацией, системами оповещения о пожаре.
В настоящее время большое развитие получил еще один компонент автоматизированных систем пожарной безопасности - система передачи извещений о пожаре
Система передачи извещений о пожаре - совокупность совместно действующих технических средств, предназначенных для передачи по каналам связи и приема в пункте централизованного наблюдения извещений о пожаре на охраняемом объекте, служебных и контрольно-диагностических извещений, а также (при наличии обратного канала) для передачи и приема команд телеуправления [10].
В настоящее время системы передачи извещений о пожаре развиваются в направлении создания систем пожарного мониторинга.
Система мониторинга пожарной безопасности представляет собой программно-аппаратный комплекс и предназначена для дистанционного сбора с объектов информации о состоянии оборудования различных подсистем и происходящих событиях, используя разные каналы связи с целью оперативного реагирования в случае возникновения чрезвычайных ситуаций (пожар, авария, нападение, проникновение посторонних и т.д.).
Основная задача системы пожарного мониторинга исключить человеческий фактор, то есть вызов пожарного подразделения по телефону персоналом предприятия, и автоматизировать процесс создать передачи сигнала о пожаре в пожарное подразделение.
В общем случае система мониторинга состоит из:
- пульта централизованного наблюдения. На пульт сводится информация со всех объектов, которая обрабатывается дежурным оператором, далее принимается решение о реагировании и отдается команда соответствующему подразделению. Здесь же производится архивирование всей информации по каждому объекту;
- каналов передачи данных и каналообразующего оборудования. Современные системы мониторинга используют в качестве канала передачи извещений различные виды связи. В основном применяют радиоканальные системы, проводные линии городской телефонной сети, GSM-канал, Ethernet и т.д.
- объектовой автоматизированной пожарной сигнализацией.
В настоящее время при создании систем пожарного мониторинга возникают следующие проблемы:
1. Отсутствуют разработанные стандарты, определяющие требования к системам пожарного мониторинга, их функциональные и качественные характеристики, протоколы обмена данными.
2. Проблема ложных срабатываний пожарной сигнализации. При большой интенсивности числа ложных тревог, пожарные расчеты не будут успевать ездить между объектами.
3. Совместимость компонентов пожарной сигнализации и системы пожарного мониторинга. Необходима разработка стандартов обеспечивающих сопряжение оборудования различных производителей.
Для дальнейшего развития автоматизированных систем пожарной безопасности необходимо скорейшее решение вышеизложенных проблем, это позволит строить системы пожарного мониторинга объектов различного назначения в целях сокращения времени реагирования пожарных подразделений. Главным итогом работы в данном направлении являются спасенные жизни людей.
Список литературы:
1. Закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
2. Закон Российской Федерации от 21 июля 2011 г. № 256-ФЗ «О безопасности объектов топливно-энергетического комплекса».
3. Статистка чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации: официальный сайт МЧС России - 2014 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mchs.gov.ru/Stats/CHrezvichajnie_situacii.
4. Перечень критически важных объектов Российской Федерации (утвержден распоряжением Правительства Российской Федерации от 23 марта 2006 г. № 411-рс).
5. Буцынская Т.А., Федоров В.Ю., Шакирова А.Ф. Состояние рынка средств пожарной сигнализации в России // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2011. -№ 3.
6. Бабуров В.П., Бабурин В.В., Фомин В.И. Технические средства систем охранной и пожарной сигнализации. Часть 2. Пожарная сигнализация: учеб.-справочн. пособие. - М.: Пожнаука, 2009. - 225 с.
7. Щипицын С.М. Выбор системы пожарной сигнализации. Советы профессионалов // Системы безопасности ОПС. - М.: Гротек, 2009. - С. 14-17.
8. Варламова Т. Адресно-аналоговые системы пожарной сигнализации как средство раннего обнаружения пожара // Алгоритм безопасности. -2009. - № 1. - С. 12-16.
9. СП 5.13130.2009. Свод правил. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования. - М.: ВНИИПО МЧС России, 2009.
10. Закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
