CC BY
3
Определение основных факторов установки сигнализатора
загазованности
П.П. Кондауров, А.А. Новохатская
Институт архитектуры и строительства Волгоградского государственного
технического университета
Аннотация: Рассматриваются основные рекомендации по установки сигнализатора загазованности в бытовых помещениях, проводится опыт с использованием газоанализатора Altair 4x, целью которого является определение концентрации газовоздушной смеси в различных точках бытового помещения относительного источника газа. Производится анализ полученных опытным путем данных, по итогу которого выводится формула, позволяющая определить приближенную концентрацию газовоздушной смеси, зная только время измерения и высоту относительно потолка до точки измерения. Также данная формула позволяет отметить, что при выборе места установки сигнализатора загазованности следует обращать внимание на расстояние от потолка до точки установки прибора, в то время как расстояние от стены до места установки прибора играет менее важную роль при обнаружении прибором утечки газа.. Ключевые слова: сигнализатор загазованности, газовоздушная смесь, концентрация газа, аварийное отключение, нижний концентрационный предел распространения пламени.
Природный газ - это распространенное полезное ископаемое, активно применяемое человеком в качестве топлива в промышленном и коммунально-бытовом секторе. По статистике, аварии, связанные с использованием природного газа, занимают третье место среди происшествий в сфере ЖКХ Российской Федерации [1]. Наибольшую опасность представляют утечки газа в помещениях с последующим объемным взрывом, что влечётся за собой жертвы, разрушения и пожары.
Своевременное обслуживание газового оборудования и неукоснительное соблюдение правил использования природного газа может значительно сократить число несчастных случаев. Повысить безопасность эксплуатации газоиспользующего оборудования позволяют автоматические устройства контроля загазованности помещения (сигнализаторы загазованности) [2].
Промышленные сигнализаторы газа представляют собой сложные устройства, в которые входят несколько датчиков, обеспечивающих контроль
различных параметров в воздухе, а также пульт управления, на который и приходят сигналы об изменении концентрации [3].
При возникновении предаварийной ситуации система контроля загазованности автоматически перекрывает подачу газа. К этому типу сигнализаторов газа относят, например, модульную систему автоматического контроля загазованности МК и систему аварийного отключения газа СОАГ [4-6].
В настоящее время, в соответствии с СП 402.1325800.2018, системы контроля загазованности с автоматическим отключением подачи газа необходимо предусматривать в следующих случаях:
в блокированных домах:
- при мощности газоиспользующего оборудования более 50 кВт -независимо от места установки;
- в теплогенераторных, расположенных в подвальных и цокольных этажах;
в многоквартирных жилых зданиях:
- в теплогенераторных, предназначенных для встроенных или пристроенных помещений общественного назначения, расположенных в многоквартирных жилых зданиях;
- в помещениях квартир при размещении в них газоиспользующего оборудования [7].
Устройства аварийной сигнализации (световой и звуковой сигналы) должны включаться при содержании горючих газов в воздухе в диапазоне от 3% до 20% нижнего концентрационного предела распространения пламени.
Сигнализаторы устанавливаются на стене на расстоянии не более 200 мм от потолка в застойных зонах, тупиках или карманах, где наиболее вероятно скопление газовоздушной смеси и не ближе 1 метра от вентиляционного канала, дверного или оконного проема [8,9].
При устройстве потолка из ребристых плит расстояние должно быть не более 300 мм от основания плиты. В случае, когда потолок имеет участки с различным уровнем, сигнализатор следует устанавливать на более высоком уровне.
Расстояние по горизонтали от сигнализаторов до газового прибора (котла) должно быть не менее 1 метра.
В случае, если площадь обслуживаемого помещения превышает 20м2 или в помещении имеется несколько застойных зон (арочные потолки, переменная высота помещения) следует предусматривать установку нескольких сигнализаторов (дублирующих) [10].
Появление требований по обязательной установке сигнализаторов загазованности в кухнях квартир выявило ряд вопросов, касаемо определение местоположения сигнализатора загазованности относительно источника газа в бытовых условиях. Для этого, на базе лаборатории газоснабжения ВолгГТУ ИАиС были проведены натурные опыты по выявлению особенностей распространения природного газа в помещении в зависимости от времени истечения газа, положения источника, планировки помещения и наличия препятствий для свободного распространения газа.
Для определения концентраций метана в воздухе помещения был использован газоанализатор ЛИа1г 4Х (рис.1)
Измерения проводились в помещении, площадью 36 м . Подавался газ, и в течение 25 минут с интервалом в 5 минут с помощью пробоотборника измерялась концентрация газа на разных точках относительно источника газа. Данные опыта приведены в табл.1
и
\ы
Связь
Ceemoöuod безопасности {зеленый] 9 Сввтодиод нё^сярае-нОСту {Ж&ЛГШй}
Вводы датчиков Сирена Кнопка А Кнопка V Кнопка ВКП/ВЫЮ1
W 11 12 13
Дисплей
Сеетодиоды аварийной сигнализации W
Зажим для лоясз
Подключение ззрядного устройства Винты (4J
Светодиод зарядки [красный/зеленый}
Рис.1 - Обзор газоанализатора Altair 4X
Таблица 1
Концентрация метана в воздухе помещения, %.
№ точки Расположение точки Концентрация газа в воздухе через 25 мин., %
1 2 3
1 0
2 0,188
3 0
4 80 см от 0
17 потолка 0,235
18 0,282
23 0
24 0
7 40 см от 0
8 потолка 0
И Инженерный вестник Дона, №6 (2022) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n6y2022/7719
1 2 3
9 0,047
10 0,047
15 40 см от 0,094
16 потолка 0,141
21 0
22 0
5 0
6 0
11 0
12 под потолком 0
13 0,094
14 0,047
19 0
20 0
На рис.2,3,4 графически изображена концентрация газа в воздухе в различных точках относительно потолка помещения.
Рис.2 - Концентрация газа в точках, находящихся под потолком
Рис.3 - Концентрация газа в точках, находящихся в 40 см от потолка
Рис.4 - Концентрация газа в точках, находящихся в 80 см от потолка Таким образом, мы можем заметить, что концентрация газа в точке, находящейся в 80 см от потолка и 40 см от конфорки (18 точка) больше в 1,5 раза, чем в точке, которая находилась ближе всего к конфорке, откуда исходил газ (точка 2). Это объясняется тем, что восходящему потоку газа
препятствовал вытяжной шкаф, а также кухонный гарнитур, находящийся над источником газа.
После обработки данных опыта, было получено выражение, из которого следует, что из трех факторов, влияющих на распределение газа в помещении: времени измерения концентрации, высоты от точки измерения до потолка и расстояния от точки измерения до стены, последнее менее всего влияет на изменение концентрации:
где д3 - концентрация газа; ? - время измерения; И - высота от точки измерения до потолка помещения.
На основе полученных данных можно сделать вывод, что значимыми факторами при выборе положения сигнализатора загазованности в помещении являются положение сигнализатора загазованности относительно источника газа (в плане) и расстояния от источника до потолка помещения. Соблюдение данных рекомендаций позволит обеспечить корректную работу и своевременное срабатывании сигнализатора.
1. Трубилина М. Аварии с газом на третьем месте среди происшествий в ЖКХ // Российская газета - Федеральный выпуск, 2021, № 206. URL: rg.ru/2021/09/08/avarii-s-gazom-na-tretem-meste-sredi-proisshestvij-v-zhkh.html
2. Брюханов О.Н. Теплогазоснабжение и вентиляция : учеб. для вузов по направлению "Строительствово" / под ред. О. Н. Брюханова. - М. : Академия, 2011. -
3. Скафтынов Н.А. Основы газоснабжения - Л.: изд. Недра 2001. - 339с.
4. Кашкаров А.П. Бытовые современные счетчики газа и газоанализаторы для практического применения - М.: изд. ДМК Пресс 2015. - 60с.
(1)
Литература
399 с.
5. Лиханов В.А., Лопатин О.П. Средства контроля токсичности воздушной среды и отработавших газов: Учебное пособие - Киров: Вятская ГСХА, 2006. - 188 с.
6. Кязимов К. Г. Справочник газовика. - М.: Высшая школа, 2000.-272 с.
7. Кравченко Е.И., Петров А.С., Варежников А.С. Разработка методики распознавания образцов газовых смесей с помощью мультисенсорной системы мониторинга // Инженерный вестник Дона, 2012, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1346.
8. Рындин Е.А., Леньшин А.С. Методика численного моделирования спектрометрических газочувствительных сенсорных систем // Инженерный вестник Дона, 2012, №4 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1360.
9. Jinhu С. Research on Intelligent Detection Device of Toxic and Harmful Gas Alarm // Journal of Physics: Conference Series, 2021, URL: iopscience. iop.org/ article/10.1088/1742-6596/1992/3/032149/meta.
10. Baballe M. A., Bello M. I., Mahmoud A. S. A Comparative Study on Gas Alarm Detection System // Journal of Telecommunication Control and Intelligent System, 2021, №2, URL: 27.112.78.89/index.php/jtcis/article/view/13.
References
1. Trubilina M. Avarii s gazom na tretem meste sredi proisshestvii v JKH Rossiiskaya gazeta Federalnii vipusk 2021 № 206 URL: rg.ru/2021/09/08/avarii-s-gazom-na-tretem-meste-sredi-proisshestvij-v-zhkh.html
2. Bryuhanov O.N. Teplogazosnabzhenie i ventilyaciya: ucheb. dlya vuzov po napravleniyu "Stroitelstvovo" [Heat and gas supply and ventilation: textbook for universities in the field of construction] pod red. O. N. Bryuhanova. M.: Akademiya, 2011, 399 p.
3. Skaftinov N.A. Osnovi gazosnabzheniya [Basics of gas supply]. L.: izd. Nedra 2001. 339 p.
4. Kashkarov A.P. Bitovie sovremennie schetchiki gaza i gazoanalizatori dlya prakticheskogo primeneniya. [Household modern gas meters and gas analyzers for practical use] M.: izd. DMK Press 2015. 60 p.
5. Lihanov V.A., Lopatin O.P. Sredstva kontrolya toksichnosti vozdushnoi sredi i otrabotavshih gazov: Uchebnoe posobie [Means of air and exhaust gas toxicity control: Textbook]. Kirov: Vyatskaya GSHA, 2006. 188 p.
6. Kyazimov K. G. Spravochnik gazovika. [Gazetteer's Handbook]. M.: Visshaya shkola, 2000. 272 p.
7. Kravchenko E.I., Petrov A.S., Varezhnikov A.S. Inzhenernyj vestnik Dona, 2012, №4 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1346
8. Rindin E.A., Lenshin A.S. Inzhenernyj vestnik, 2012, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1360
9. Jinhu C. Journal of Physics: Conference Series, 2021. URL: iopscience. iop.org/ article/10.1088/1742-6596/1992/3/032149/meta
10. Baballe M. A., Bello M. I., Mahmoud A. S. Journal of Telecommunication Control and Intelligent System, 2021, №2. URL: 27.112.78.89/index.php/jtcis/article/view/13
