Методы и технологии обнаружения пожаров в зданиях и сооружениях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский Университет

Государственной противопожарной службы МЧС России

Кафедра ПБЗ и АСП

Контрольная работа по дисциплине

Методы и технологии обнаружения пожаров в зданиях и сооружениях

Выполнил: магистрант группы

Бочка А.А.

Санкт-Петербург 2019

Содержание

1. Методы и технологии обнаружения пожара, основанные на принципе регистрации одновременно нескольких информационных факторов пожара

2. Особенности размещения пожарных извещателей в зонах контроля

3. Основные технические характеристики и конструкция автоматических дымовых пожарных извещателей

1. Методы и технологии обнаружения пожара, основанные на принципе регистрации одновременно нескольких информационных факторов пожара

Существуют различные ситуации, в которых извещатель пожарный и с одним каналом дымовым или тепловым представляет собой эффективное средство обнаружения, но при этом крайне важно еще на этапе проектирования четко определить преобладающий фактор пожара и особенности условий эксплуатации. В случаях, когда в зоне контроля преобладающий фактор пожара по ряду причин установить невозможно для обнаружения пожара применяются комбинированные пожарные извещатели. Извещатель пожарный комбинированный - это устройство, реагирующие на два или более фактора пожара. Отчеты по огневым испытаниям и статистика применения комбинированных пожарных извещателей подтверждают факт повышенной достоверности и скорости обнаружения различных очагов пожаров по сравнению с извещателями, реагирующими на один физический фактор пожара.

Рис.1 Факторы пожара, на которые реагируют комбинированные ПИ

Известны 2-х, 3-х и даже 4-х канальные извещатели, совмещающие функции дымового, теплового и газового извещателя, а также извещателя пламени.

В настоящее время наиболее распространены модели комбинированных пожарных извещателей, совмещающих дымовой и тепловой каналы обнаружения.

Конструкция и размещение основных элементов такого пожарного извещателя показаны на Рис. 2.

Рис.2. Конструкция комбинированного - дымового /СО/ теплового извещателя:

1, 2 - светодиод и фотодиод оптического канала (дым);

3 - СО-преобразователь; 4 - тепловой преобразователь;

5, 6 - светодиод фотодиод дистанционного ИК канала

Варианты размещения комбинированных пожарных извещателей.

Необходимо отметить, что существующие нормативы: СП 5.13130.2009. допускают два варианта размещения комбинированных дымовых/тепловых извещателей. Если преобладающий фактор не может быть определен, то размещение комбинированных извещателей производится по нормам размещения тепловых извещателей.

Второй вариант все же подразумевает возможность определения основного фактора. Например, если преобладающим фактором является дым, то размещение комбинированных извещателей производится по нормам размещения дымовых извещателей. И такая формулировка в правилах позволяет применять их в сложных или же нестабильных условиях вместо дымовых извещателей без сокращения максимальной контролируемой площади. И в том, и в другом случае при определении количества комбинированный извещатель учитывается как один пожарный извещатель.

Технические характеристики. Параметры комбинированных извещателей напрямую зависят от технологий, задействованных каналов обнаружения и сенсоров, которые в них применяются. Каналы обнаружения. Характеристики каждого задействованного канала должны соответствовать требованиям действующего стандарта [39]. Так, например, при наличии дымового канала его чувствительность должна находиться в пределах от 0,05 до 0,2 дБ/м. Тепловой канал должен соответствовать требованиям к тепловым извещателям. Аналогично и по другим каналам обнаружения. Такое положение гарантирует правильную трактовку заложенных характеристик, соответствие нормам и существенно упрощает задачу выбора комбинированного извещателя.

Логика работы «ИЛИ». Простейшие комбинированные извещатели формируют тревожный сигнал при превышении порога в одном из каналов обнаружения. То есть их работа основана на логике ИЛИ. Эффективность обнаружения пожароопасной обстановки этими извещателями выше, чем у одноканальных аналогичного типа. Они способны обнаруживать как тлеющие очаги, так и быстро развивающиеся пожары.

Однако существенным недостатком комбинированных извещателей с логикой работы ИЛИ остаются ложные срабатывания, вероятность которых в данном случае не может быть меньше суммы вероятностей ложных срабатываний по каждому каналу. Особенно остро это проявляется в сложных условиях эксплуатации, когда в нормальном режиме происходит изменение среды, например, появление пара, искусственного или сигаретного дыма, повышение температуры и др. Подобные внешние воздействия существенно сужают область применения данных извещателей из-за большой вероятности ложных сигналов и, как следствие, необходимости повышения пороговых значений чувствительности.

Факторы срабатывания извещателя. В таблице Рис. 103 наряду с тестовыми очагами представлены различные события, способные вызвать срабатывание пожарного извещателя. Каждому событию сопутствует появление различных факторов. В данном случае рассмотрены такие факторы, как дым, температура, угарный газ (СО).

Наличие того или другого фактора можно классифицировать следующим образом:

-отсутствует (невозможно получить данные для привязки к событию);

-частично присутствует (сигнал может быть привязан к событию, но недостаточен для принятия решения);

-присутствует (сигнал по одному фактору близок к пороговому значению, но не достиг его);

-много (сигнал, немного превышающий пороговое значение);

- очень много (сигнал, значительно превышающий тревожный порог).

В ситуациях, когда внешние воздействия по отдельным факторам малоотличаются от реальных возгораний, комбинированные извещатели с логикой не дают существенных преимуществ. Значительное увеличение и достоверности, и скорости обнаружения можно получить при совместной обработке сигналов по различным каналам в дополнении к логике ИЛИ.

Рис.3. Блок схема обработки сигналов в ИП комбинированных

В настоящее время выпускаются комбинированные извещатели, обеспечивающие измерение текущих значений нескольких факторов в расширенном диапазоне и использующие в своей работе алгоритмы интеллектуального анализа.

Важным преимуществом интеллектуальных комбинированных извещателей является возможность формирования сигнала «Пожар» до достижения пороговых значений в отдельном канале. Так, в интеллектуальном трехканальном ИП (рис.3) учитывается удельная оптическая плотность дыма, скорость возрастания и текущее значение температуры. Изменение этих параметров контролируется, встроенным микропроцессором, во времени и обрабатывается с учетом текущих значений. Даже при наличии незначительной плотности дымаповышение температуры на несколько градусов в минуту послужит сигналом опожароопасной обстановке. Такой принцип обработки сигналов в комбинированных извещателях позволяет значительно сократить время обнаружения возгораний, сопровождающихся несколькими факторами одновременно.

В дополнение ко всему настройки алгоритма интеллектуальной обработки сигналов могут быть адаптированы к определенным условиям эксплуатации для повышения достоверности, сокращения времени реакции и вероятности ложных срабатываний. Некоторые извещатели имеют стандартные предустановки для различных типов помещений, что позволяет легко и безошибочно задавать наиболее оптимальные настройки. Скорость, достоверность и надежность обнаружения возгораний остаются основными задачами систем пожарной сигнализации. Современные комбинированные извещатели отражают наиболее передовые технологии в этой области и позволяют не ошибиться при выборе пожарного извещателя.

Извещатели пожарные комбинированные имеют как точечную так и линейную зону обнаружения. В зависимости от комбинации чувствительных элементов (сенсоров) к характеристикам этих пожарных извещателей предъявляются требования действующих стандартов ГОСТ Р 53325-2012.

2. Особенности размещения пожарных извещателей в зонах контроля

Надежность и работоспособность системы пожаротушения в значительной мере зависит от правильности ее монтажа, соблюдения правил и требований к системам. Пожарные извещатели устанавливаются только в соответствии с разработанными нормами и правилами, соблюдение которых, должно строго выполняться. Количество и порядок расположения датчиков прописан в своде правил установки от 2009 года (СП 5.13130.2009). Своевременное срабатывания извещателей, а также своевременная эвакуация людей зависит от того, насколько грамотно будет произведена установка всех датчиков пожарной сигнализации,

Независимо от типа датчика оповещения (дымовой, тепловой, пламени и др.) рекомендуют размещать в одном помещении как минимум два прибора, для более достоверных данных и исключения возможности ложных с Оптические дымовые извещатели точечного типа применяются в средних или небольших помещения жилых домов, больниц, в гостиницах и прочее.

Линейные дымовые пожарные -извещатели используются для контроля над большими помещениями: залы, склады, холлы, терминалы в аэропортах.

Дымовые оптические извещатели точечного типа- применяются в средних или небольших помещения жилых домов, больниц, в гостиницах и прочее.

Аспирационные извещатели подходят для помещений где нуждаются в защите материальные ценности: музеи, хранилища, библиотеки.

Важную роль в монтаже пожарных дымовых извещателей играют: общий размер помещения; индивидуальная зона контроля, осуществляемая одним прибором; высота потолков; наличие возможных зон повышенной опасности.

Точечные (дымовые) и аспирационные датчики размещают под перекрытиями или, редко, на стенах, колоннах и прочих конструкциях. Важно, чтобы они были несущими и не подвергались вибрациям или колебаниям. Площадь действия одного прибора, в помещении с высотой потолков до 3-3,5 метров, составляет 85 кв.м. Если потолки высотой 10-12 метров, контролируемая площадь сокращается до 55 кв.м. В случае, когда помещение в высоту более 12 метров, дымовые датчики размещаются в 2 уровня: под потолком приборы точечного действия, на стенах -- линейные.

Оптимальное расстояние между двумя извещателями определяется в 9 метров. Промежуток прибора от стены не должен превышать 10 см. Когда датчики расположены на колоннах, то пространство от угла должно равняться 10 см, а от потолка 10-30 см, вместе с габаритами самого датчика.

Линейные дымовые извещатели располагаются на противоположных стенах контролируемого помещения (если прибор состоит из двух блоков), оптическая ось которых должна находиться на расстоянии не менее 10 см. от потолочных перекрытий. Оптимальный промежуток между несколькими осями дымовых датчиков при высоте потолков 3 метра - 9 метров. Более конкретные данные указываются в инструкции по эксплуатации прибора.

Бывает, что в помещении потолки более 12-18 метров, тогда линейные извещатели монтируются в два уровня: нижний - 4 и более метров от пола; верхний - 40 см. и более от потолка. Между двумя уровнями извещателей должно быть не менее 2 метров пространства.

Очень, важно также обеспечить в зоне действия датчиков линейного типа, отсутствие каких-либо помех или теней, чтобы исключить ложные срабатывания.

В помещениях с навесными потолками дымовые извещатели монтируются между двумя потолками с выходами к вентиляционным отверстиям.

Дымовые дтчики пожарной сигнализации имеют свою схему подключения к кабелю, ведущему к контрольному пункту.

Особенности установка извещателей пламени. Пожарные извещатели пламени используются не только внутри закрытых помещений, но и для наружных зон большой площади - хранилища, производственные цеха, взрывоопасные зоны. Их можно размещать как на потолочных перекрытиях, так и на стенах, а также на технологическом оборудовании. На работу приборов не должны воздействовать никакие оптические помехи.

Минимальное расстояние от углов, где в помещениях устанавливаются датчики, не должно превышать 10 см при потолочном размещении. Если приборы прикреплены к стенам, то расстояние до углов - 30 см. В том случае, когда потолки неровные и имеют небольшие выступы, то промежуток от прибора до такого выступа должен составлять две высоты преграды. Свободное пространство датчика пламени до первой преграды -- 50 см и более.

Размещение тепловых линейных извещателей

Тепловой линейный извещатель - это термокабель, фиксирующий изменения температурного фона по всей его длине. Применяются в помещениях с большими потолками (по площади) - цеха производства, склады, тоннели, стадионы, концертные залы и прочее.

Кабель можно размещать как на потолке помещения, так и на стенах. В отдельных случаях, где затруднены первые два способа размещения, конструкцией для прочной установки извещателя является натянутый трос. Главное, чтобы кабель никому и ничему не мешал, был натянут и не провисал. Иначе может произойти механическое повреждение кабеля.

На открытых зонах (навесы) термокабель устанавливается на расстоянии не менее 50 см. от потолочных перекрытий. Внутри помещение между собой кабели должны располагаться на расстоянии 8-10 метров.

Для установки тепловых пожарных извещателей должна учитываться «мертвая зона» -- треугольник 15-20 см по потолку и 15-20 см вниз по стене. Здесь не стоит прокладывать термокабель.

Подключение этих тепловых датчиков пожарной сигнализации производится к контрольному пункту, куда поступает сигнал тревоги.

Размещение ручных устройств

Ручные пожарные извещатели не реагируют самостоятельно на пламя или дым. Они активируются только человеком.

Датчики размещаются на стенах на расстоянии 1,4 - 1,5 м. от пола. Вблизи приборов не должны находиться никакие другие электрические приборы или магниты. Место установки должно быть открытым и доступным для всех: холлы, коридоры, лестничные пролеты, выходы из здания. В тоннелях, ручные пожарные извещатели размещаются около выходов, входов, разветвлений.

Оптимальным расстоянием между приборами, установленными внутри здания, определяется в 50 м, снаружи - 150 м. Вблизи установки не менее 75 см не должно располагаться никаких других предметов, преграждающих доступ к датчику.

Освещенность возле прибора - 50 лк.

Расстановка газовых извещателей

Газовый пожарный извещатель фиксирует наличие в воздушном пространстве горючих и токсичных газов. Используется в основном на производственных цехах, складах, специальных сооружениях (газораспределение).

Места расположения газовых датчиков пожарной безопасности должны находиться непосредственно над возможным источником утечки газа (котлы, баллоны, вентили). Вблизи извещателя не должны находиться лишние предметы, препятствующие его работе.

При установке датчиков учитываются характеристики газовых смесей и наличие потоков воздуха от вентиляционных шахт или приборов отопления. Некоторые газы (хлор, бутан) концентрируются у пола, однако под действием теплого воздуха могут скапливаться под потолком.

Точное место расположения извещателя (у пола, у потолка) определяется его настройкам к улавливанию конкретного газа и указывается в паспорте изделия.

Размещение автономных извещателей

Данные датчики применяются в быту для защиты жилых комнат в частных домах, квартирах, номерах гостиниц и др.

На один такой автономный пожарный извещатель приходится около 30 кв.м. контролируемой площади, поэтому одного прибора, как правило, бывает достаточно для одного помещения.

Монтируются автономные приборы на открытом потолочном пространстве с хорошей циркуляцией воздуха. Не рекомендуется установка над дверьми и в отдаленных углах помещения. Также не желательно попадание на автономный извещатель прямых солнечных лучей.

Если возможности установки прибора на потолке отсутствует, то его можно разместить на стенах, при этом расстояние до потолка должно быть в пределах 10 -- 30 см.

Если на потолочном пространстве имеются выступы более 8 см, то контролируемая площадь прибора сокращается на 25%.

3. Основные технические характеристики и конструкция автоматических дымовых пожарных извещателей

Характеристика устройств.

Дымовой пожарный извещатель - это сигнализационная система, необходимая для обнаружения огня и извещения о нем. Установка пожарных датчиков необходима во всех административных зданиях и социальных объектах, для своевременного предупреждения о начавшемся возгорании и его быстрого устранения.

Дымовые извещатели -- подразделяются на оптические и ионизационные;

Оптические детекторы функционируют посредством контроля физического состава воздушной массы и улавливания в ней продуктов горения. Оптические делятся на:

1. Точечные

2. Линейные

1. Определяют очаг возгорания в небольшой конкретной зоне. Эти датчики улавливают дым, исследуя отраженные инфракрасные лучи в специальной оптической камере. Дымовая камера состоит из устройства инфракрасного излучения и приемника для исследования отраженного воздуха. Точечные датчики дыма разнообразны по формам и моделям.

Они соответственно подразделяются на автономные точечные дымовые пожарные извещатели и радиоканальные.

Автономные дымовые извещатели оснащены аккумуляторными батареями и звуковыми датчиками. Работают самостоятельно, без наблюдения оператора. Они просты в использовании и невысоки в цене. Принцип их работы заключается в попадании частичек дыма на оптическую камеру. Все устройство спрятано в пластиковый корпус. Оно работает как автономно, так и от сети.

Радиоканальные точечные извещатели работают на определенной радиоволне, в случае обнаружения пожара по этой волне, передается сигнал на пульт оператора. Работают от батареек. Расстояние между датчиками - 4-5 метров.

2. Линейные датчики контролируют помещение на предмет возгорания в линейной зоне. Они используются на промышленных и крупных объектах (торговые центры, офисы, общественные учреждения). Характеризуются высокой чувствительностью при выявлении дыма. Линейные дымовые извещатели разделяются на двухкомпонентные и однокомпонентные.

Двухкомпонентные датчики состоят из приемника и передатчика, которые находятся в разных сторонах помещения. Как только дым попадает в зону их контроля, срабатывает механизм пожарного оповещения.

Однокомпонентные приборы являют собой единый блок с пассивным рефлектором, анализирующим состояние воздуха.

Линейные извещатели обнаруживают любые виды дыма и эффективны в работе.

Аспирационные

Самый сложный и дорогостоящий тип приборов изо всех типов дымовых датчиков возгорания. Представляют собой мощный корпус, внутри которого находится точечный лазерный извещатель, и воздухозаборные трубки. Они принудительно производят отбор и анализ воздуха из помещения в быстром режиме. Аспирационные противопожарные датчики применяются на важных объектах (архивы, музеи, корабли) и соответственно, очень высоки в цене.

Ионизационный извещатель пожарный дымовой состоит из двух камер приемки воздуха и производит излучение, безопасное для жизни и здоровья человека. Чистый воздух проходит сквозь обе камеры. Если в помещении появится дым, то его частички задержатся в 1-ой камере, вызвав уменьшение силы тока во 2-ой. Так срабатывает пожарная сигнализация. Есть 2 типа подобных сигнализаций: радиозотопные и электроиндукционные.

Чаще всего ионизационные датчики используются на больших складских помещениях и в производственной сфере.

Радиоизотопные детекторы дыма оповещают о возгорании после появления и действия дыма на ток. Эти датчики ионизируют воздушное пространство специальным радиоактивным веществом. Когда дым попадает в одну из камер прибора, он растворяется в заряженных частицах тока, вследствие чего, сила действия напряжения внутри камеры снижается и срабатывает сигнал. Извещатели ПС автоматические дымовые фотоэлектрические радиоизотопные лучше всех других видов приборов выявляют «черный» дым.

Электроиндукционные приборы пропускают воздух из контролируемого помещения в зарядную камеру через газоход и анализируют его состав. На частички заборного воздуха воздействует униполярный заряд, и они приобретают объемный заряд.

Электроиндукционные датчики исследуют длительность и амплитуду движения микрочастиц воздуха. Если возникает отклонение от заданных параметров, мгновенно замыкается контактный механизм и сигнал о пожаре передается на контрольный пункт, где за работой системы следит оператор.

Устройство

Оповещение о пожаре может быть адресным или неадресным. Это зависит от способа подключения конкретного извещателя к пожарной системе. дымовой пожарный огонь извещатель

Адресные датчики передают сигнал на пульт, где определяется место возникновения пожара, так как все приборы идентифицируются в системе под определенным номером. Используются в больших зданиях и производственных помещениях.

Неадресные детекторы дыма издают лишь звуковой сигнал, и определить место возгорания можно только ориентируясь на него.

Оптико-электронный дымовой извещатель пожарной сигнализации состоит из пластикового корпуса, где находятся оптическая камера, светоприемник и рефракционные шторки. Частицы воздуха, попадая на камеру, отражают излучение от источника света. Схема датчика анализирует состав и плотность свечения посредством светоприемника. При обнаружении дыма срабатывает сигнализация. Рефракционные шторки защищают устройство от лишнего света и от пыли, находящейся в воздухе. Большое накопление пылевых частиц снижает чувствительность извещателя и может приводить к частым сбоям. Поэтому важно регулярно протирать устройство от пыли. Оптические извещатели дымовые могут быть оснащены светодиодными и лазерными светоизлучателями.

Ионизационные извещатели представляют камеру с двумя пластинами, находящимися под током. Ток исходит от источника ионизации: катушка или радиоактивный изотоп. Если в камеру проникает дым, напряжение между пластинами снижается и срабатывает датчик оповещения о пожаре.

Размещено на Allbest.ru