CC BY
28
Пожарная автоматика
УДК 614.842.4
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ АСПИРАЦИОННЫХ ДЫМОВЫХ ПОЖАРНЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ
В. И. Фомин
полковник внутренней службы, кандидат технических наук, начальник кафедры пожарной автоматики Академии Государственной противопожарной службы МЧС России
Рассмотрены принципы действия аспирационных дымовых пожарных извещателей и их преимущества по сравнению с традиционными. Приведен подробный обзор областей использования данных извещателей. Дан краткий анализ российского рынка аспирационных пожарных извещателей. Подробно описаны технические характеристики первого отечественного аспирационного извещате-ля ИП 211-2.
Сравнительно недавно на Российском рынке появились аспирационные дымовые пожарные из-вещатели. Аспирационный пожарный извещателъ — это извещатель, реагирующий на продукты горения в виде твердых и/или жидких частиц, которые с помощью вентиляционного устройства (аспиратора) засасываются из защищаемого помещения через точки забора и по заборным трубопроводам поставляются к чувствительному элементу, регистрирующему возгорание. Забор проб воздуха из помещений осуществляется через систему трубопроводов, имеющую калиброванные всасывающие отверстия. Такая система забора воздуха позволяет повысить чувствительность аспирационного изве-щателя по сравнению с обычными от 300 до 500 раз.
Первичное обнаружение загорания (задымленности) осуществляется в местах прохождения задымленного воздуха при работающих системах кондиционирования воздуха, обычно это решетки на выходе аппаратов кондиционирования. Вторичное обнаружение производится в местах прохождения задымленного воздуха при отключенных системах кондиционирования воздуха или их отсутствии, как правило это верхняя часть защищаемого пространства.
В различных типах помещений, где применяется кондиционирование воздуха для поддержания необходимой рабочей температуры и влажности, может возникать достаточно интенсивный воздушный поток. Наличие такого потока делает маловероятным обнаружение задымленности с помощью обычных (например, точечных) пожарных извеща-
телей вследствие быстрого удаления задымленного воздуха от очага загорания благодаря интенсивному воздухообмену. Поэтому указанные помещения необходимо защищать аппаратурой, альтернативной общепринятым техническим средствам обнаружения загораний. Анализ зарубежной научнотехнической информации показал, что в данном случае эффективно применение аспирационных пожарных извещателей.
Основными преимуществами аспирационных пожарных извещателей является обнаружение пожара на ранней стадии его развития и возможность защиты большой площади помещений одним прибором. Аспирационные извещатели позволяют обнаруживать задымление в условиях, когда обнаружение дыма затруднено, т.е. в помещениях с большой площадью, высокими потолками —торговые центры, ангары для самолетов, холодильные помещения, спортивные залы. Аспирационные пожарные извещатели могут работать как самостоятельно в качестве индивидуальных средств, так и в составе автоматических систем сбора и обработки информации и передачи сигналов различными способами по проводам, радиоканалу и т.п.
Где же достигается наибольший эффект от применения аспирационных датчиков? В первую очередь в помещениях, в которых задержка обнаружения зарождающегося пожара может нанести непоправимый вред дорогостоящему оборудованию и хранимой информации — серверные помещения, комнаты размещения активного кроссового оборудования, АТС, банковские учреждения, поме-
щения хранения ценных бумаг и пр. Во-вторых, это помещения сложной пространственной конфигурации — склады, библиотеки, пространство за фальшполом при прокладке в нем различных кабельных трасс. В-третъих, это помещения, где предъявляются особые требования к внешнему виду — исторические здания и залы, музеи, книгохранилища, архивы, галереи искусств, соборы и т.п. И наконец, это объекты с повышенным уровнем загрязнения (электростанции, шахты, бумажные фабрики и лесопильные заводы), экстремальными климатическими (работа при низких температурах) или особыми условиями размещения (тюрьмы и пр.). Другими словами, перечень областей применения аспирационных датчиков достаточно широк.
Помимо вышеперечисленного, аспирационные пожарные извещатели могут эффективно использоваться для защиты складов готовой продукции и универсамов широкого профиля, которые содержат разнообразные объемы товарно-материальных запасов, охватывающих диапазон от сырьевых производственных материалов и оптовых товаров до розничных предметов потребления и готовой продукции, а также узлов электронной обработки данных, таких как центры управления сетями и подобные системы, которые представляют значительную пожароопасность из-за большой потребности в электроэнергии и плотности электронных схем.
Весьма перспективно применение аспирационных пожарных извещателей на участках с чистыми производственными помещениями, например установки по производству полупроводников, научноисследовательские и опытно-конструкторские организации, фармацевтические производства, которые представляют значительную опасность пожара из-за постоянного снабжения воспламеняющимися материалами. Увеличенный поток воздуха (вытяжные шкафы) и высокий уровень кислорода повышают опасность, способствуя развитию пожара, последующему распределению дыма и получающемуся в результате загрязнению. При этом самый небольшой пожар может загрязнить технологическую инструментальную оснастку, разрушить продукцию и привести к невозвратимому производственному и оперативному простою и большим материальным потерям.
Представляется целесообразным применение аспирационных пожарных извещателей в энергетической промышленности, которая использует для выработки электроэнергии различные типы топлива: каменный уголь, газ, нефть, ядерное топливо, гидроэнергоресурсы и т.д. Аспирационные пожарные извещатели не только снизят опасность возникновения пожара на электростанции, но и предотвратят подачу ложных сигналов тревоги, которые
могут привести к дорого обходящимся простою в выработке электроэнергии и последующему повторному включению электропитания электростанции.
Вызывает определенный интерес применение аспирационных извещателей для защиты многоэтажных зданий, причем перфорированный заборный трубопровод можно располагать непосредственно в вентиляционных каналах или в шахтах, где проложены инженерные коммуникации. Высота здания и наличие естественной тяги возможно позволят обойтись без применения всасывающего вентилятора. Наличие в аспирационных извещате-лях систем фильтрации воздуха позволяет до минимума снизить вероятность ложных срабатываний.
Как никогда остро стоит в стране вопрос о пожарной защите образовательных учреждений, школ-интернатов, специализированных учреждений для воспитанников-инвалидов. Естественно, установки активного пожаротушения для этих целей использовать нецелесообразно. Речь может идти только о системах сверхраннего обнаружения пожара. Учитывая специфику учреждений, применение обычных извещателей требует их “антиван-дального” исполнения, не исключены также ложные срабатывания из-за детской шалости и любознательности. Применение трубной разводки аспирационных извещателей снимает указанные проблемы.
Аспирационные пожарные извещатели не рекомендуется использовать в помещениях, где возможны проливы некоторых видов ЛВЖ (спирты, ацетон, бензин и т.п.), например на предприятиях по обслуживанию автомобилей, дизелей; в помещениях для оборудования и трубопроводов по перекачке горючих жидкостей и масел, испытаний двигателей внутреннего сгорания и топливной аппаратуры, наполнения баллонов горючими газами; в помещениях по производству и хранению лаков, красок, растворителей, ЛВЖ, ГЖ, смазочных материалов, химических реактивов, спиртоводочной продукции, щелочных металлов, металлических порошков и т.д.
При проектировании систем пожарной сигнализации с использованием аспирационных пожарных извещателей следует учитывать следующие аспекты:
• высоту и объем защищаемого помещения;
• характеристики воздушного потока в защищенной зоне, включая вопрос о том, как аппаратные средства и оборудование, установленные в помещении, влияют на воздушный поток;
• условия эксплуатации — изменение влажности и температуры;
Пожарная автоматика
• наличие и местонахождение основных источников пожарной опасности;
• уровень подготовки обслуживающего персонала;
• расположение и высоту стеллажей и устройств для складского хранения;
• способ погрузки (разгрузки) товаров и оборудования;
• уровень классификации чистых производственных помещений;
• требования местных норм, промышленных стандартов;
• расположение систем фильтрации и воздухоприводных установок;
• уровень защиты, требуемый заказчиком. Уровень чувствительности аспирационных пожарных извещателей определяется условиями окружающей среды в каждом конкретном случае. На тех объектах, где схема расположения оборудования и конфигурация помещения не дают возможности придерживаться данных рекомендаций (например, высоко загружаемые стеллажи), проект должен быть индивидуальным для данного объекта.
При проектировании необходимо учесть возможность расслоения дыма, которое может иметь место во многих помещениях с высоко расположенными потолками и возникать в результате нагревания (охлаждения) воздуха на объекте. Для обнаружения задымленности следует размещать заборные трубопроводы на различных высотах, что позволит обнаружить возгорание на более ранней стадии.
РИС.1. Внешний вид извещателя ИП 211-2
Во избежание вышеуказанных проблем рекомендуется провести предварительные испытания, используя генератор дыма или другой аналогичный метод.
Заборные трубопроводы в аспирационных пожарных извещателях должны быть расположены, как правило, на уровне потолка и в пределах размещения стеллажей. Заборный трубопровод должен размещаться вдоль потолка, кроме того, отбор проб должен производиться с использованием обратных стояков или капилляров (если требуется отбор проб через потолок). Выбор конфигурации заборного трубопровода зависит от частного случая применения и внутренних требований на объекте (т.е. выполняемых работ, доступа к полостям, вопросов эстетического порядка и т.д.).
В настоящее время на Российском рынке сертифицированы аспирационные пожарные извеща-
КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ОБЪЕКТЫ (ПОМЕЩЕНИЯ)
• технологические помещения промышленных предприятий
• защита дорогостоящего технологического оборудования
• кабельные каналы и вентиляционные шахты
Воздушный
насос
Ротаметр, расход 30 л/мин
К автоматической системе
РИС.2. Схема включения ИП 211-2
тели следующих ведущих западных производителей:
• Vision Fire & Security (Австралия) — извещатели пожарные дымовые аспирационные серии VESDA Laser PLUS, VESDA Laser SCANNER, VESDA Laser COMPACT;
• Schrack Seconet AG (Австрия) — извещатели пожарные дымовые аспирационные RAS ASD 515-1 (FG030140), производство Securiton-Hektron, Германия;
• Minimax GmbH (Германия) — извещатели пожарные аспирационные АМХ 4002;
• Fittich AG (Швейцария) — извещатели пожарные дымовые аспирационные RAS ASD 515-1, производство Securiton-Hektron, Германия. Технология определения наличия дыма в дымовой камере зарубежных извещателей — это либо обычная оптико-электронная техника, либо лазерное сканирование.
У нас в стране ФГУП “Институт физико-технических проблем” Минатома РФ разработал, сертифицировал и освоил в серийном производстве первый отечественный высокочувствительный аспи-рационный (проточно-ионизационный) пожарный извещатель типа ИП 211-2. Извещатель обеспечивает сигнализацию при появлении микроколичеств дыма (до 0,1 мг/м3) в воздухе защищаемых помещений при принудительной прокачке воздуха через извещатель. Воздух забирается из контролируемых помещений с помощью трубок длиной до 100 м с перфорационными отверстиями. Извещатель способен осуществлять защиту технологических установок АЭС (ядерные реакторы, кабельные траншеи, центральные щиты управления и другие наиболее ответственные узлы и агрегаты, где не могут быть установлены никакие другие типы пожарных извещателей. ИП 211-2 также предназначен для использования при защите высоких строительных конструкций (ангары, склады). К примеру, он надежно фиксирует факт воспламенения спичечной головки на входе воздухозаборной трубки длиной 100 м. Внешний вид извещателя ИП 211-2 приводится на рис. 1, схема включения — на рис. 2.
Технико-эксплуатационные данные извещателя ИП 211-1
Порог срабатывания
(по ГОСТ 22522-77), не более . . . 0,02
Время срабатывания, с, не более 5
Чувствительность, мг/м3......... 0,1.. .1
Ток в дежурном режиме, мА .... 2
Напряжение питания, В........... 20 ± 4
Диапазон рабочих температур извещателя, °С.................. 5.60
Относительная влажность
при 35°С, %..................... 80
Давление, кПа................... 87.107
Температура контролируемой
среды, °С....................... +5...+110
Расход контролируемой среды, 30 ± 3
л/мин ..........................
Габариты, мм.................... 257 х 106 х 85
Масса, кг....................... 1,5
К сожалению, в настоящее время не разработана нормативно-техническая документация, определяющая требования к конструкции и методам испытаний таких устройств, а также условия их применения и расстановки на конкретных объектах. Определенные рекомендации можно найти в
*
методических указаниях ВНИИПО МЧС РФ . Тем не менее использование аспирационных извещателей как у нас в стране, так и за рубежом показывает, что их чувствительность и помехозащищенность выше, чем у традиционных точечных оптико-электронных дымовых пожарных извещателей. Таким образом, аспирационные пожарные извещатели позволяют своевременно определить место возникновения пожара и смогут эффективно защитить дорогостоящее оборудование и помещения.
Поступила в редакцию 29.01.05.
* Рекомендации по размещению аспирационных дымовых пожарных извещателей Vesda. — М.: ВНИИПО, 2003.
