Статьи рынка безопасности

События

Пожарные извещатели - линейные или аспирационные? Часть 1

  • 02.06.2016
  • 3415

Линейные дымовые пожарные извещатели широко используются для защиты высоких помещений и больших площадей. Конечно все эти объекты можно более эффективно защитить аспирационными пожарными извещателями, правда с несколько большими затратами. Но достаточно часто в процессе эксплуатации выясняется, что более дешевое решение с линейными дымовыми извещателям совершенно не работоспособно и требуется их замена на аспирационные извещатели. В статье приводится информация каким образом по типу объекта можно определить необходимость установки аспирационного извещателя без лишних затрат на эксперименты с линейными дымовыми извещателями.

На первый взгляд, в соответствии с требованиями Свода правил СП 5.13130.2009 "Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования" линейные дымовые извещатели (рис. 1) позволяют защищать помещения высотой до 21 м так же, как и дымовые аспирационные извещатели Класса А с высокой чувствительностью. Так же можно отметить одинаковые максимально допустимые расстояния 9 м между воздухозаборными трубами и оптическими осями. Но в отличии от аспирационных извещателей, линейные дымовые извещатели при высоте защищаемого помещения свыше 12 м должны устанавливаться в 2 яруса: 1 ярус - на высоте 1,5 - 2 м от уровня пожарной нагрузки, не менее 4 м от плоскости пола; 2 ярус - не более 0,8 м от покрытия.

Принцип действия линейного дымового извещателя

Рис. 1. Принцип действия линейного дымового извещателя

Установка в 2 яруса на многих объектах практически не выполнима по нескольким причинам. В складских помещениях возникают проблемы с выполнением этого требования поскольку из-за высоты стеллажей 1 ярус линейников по высоте практически совпадает со 2-м. В производственных цехах балки, фермы, воздуховоды, покрытые зеркальной фольгой, трубы, лампы и т.д., размещенные под покрытием не позволяют установить верхний ярус линейных извещателей на высоте до 0,8 м. Кран-балки на средней высоте при движении перекрывают оптические лучи линейных извещателей нижнего яруса (рис. 2), что приводит к формированию ложных тревог. Причем, подобная установка является прямым нарушением п. 13.5.2 СП5.13130: «Излучатель и приемник (приемопередатчик и отражатель) линейного дымового пожарного извещателя следует размещать таким образом, чтобы в зону обнаружения пожарного извещателя при его эксплуатации не попадали различные объекты» и п. 13.5.5: «Извещатели следует устанавливать таким образом, чтобы минимальное расстояние от их оптических осей до стен и окружающих предметов было не менее 0,5 м». Соответственно при первой проверке эти наглядные нарушения будут выявлены со всеми вытекающими последствиями.

В торговых залах при проектировании практически невозможно учесть размещение электрических светильников, рекламных конструкций, труб пожаротушения, учесть влияние светоотражения покрытий воздуховодов и так далее. В результате есть высокая вероятность, что после установки и юстировки линейных извещателей в дальнейшем монтаж других систем выведет их из строя. Например, трубы водяного пожаротушения перекрывают значительную часть рефлекторов и уровень сигнала становится недопустимо низким. Если подвесы для ламп и рекламных конструкций попадают в оптический луч линейного извещателя, то часть отраженного сигнала поступает не от рефлектора, а от подвесов, и даже после переюстировки со временем возникают сигналы неисправности за счет повышения уровня сигнала при осаждении на них пыли, примерно как в точечном дымовом извещателе.

Кран-балки и конструкции на 2 уровне под покрытием

Рис. 2. Кран-балки и конструкции на 2 уровне под покрытием

Также значительные сложности для эксплуатации линейных извещателей в торговых центрах возникают при совершенно непредсказуемой расстановке прилавков и стеллажей, конечно без учета необходимости обслуживания линейных извещателей. Со временем происходит загрязнение оптических систем линейного извещателя и для поддержания его в рабочем состоянии необходимо регулярно чистить рефлектор и светофильтр приемопередатчика причем без нарушения юстировки. При отсутствии технического обслуживания линейный извещатель переходит в неисправное состояние и формирует сигнал «Неисправность».

Воздуховоды, трубы пожаротушения, кронштейны и повесы исключают возможность установки линейного извещателя

Рис. 3. Воздуховоды, трубы пожаротушения, кронштейны и повесы исключают возможность установки линейного извещателя

Кроме того, минимальные расстояния между их оптическими осями, от оптических осей до стен и окружающих предметов во избежание взаимных помех должны быть установлены в соответствии с требованиями технической документации. В принципе вблизи приемопередатчика не должно быть отражающих объектов, поскольку они нарушают работоспособность линейного извещателя. В этом случае только часть отраженного сигнала будет поступать от рефлектора и значительное его снижение при задымлении не будет обнаружено на фоне отраженного сигнала от ближайшего объекта. Для выявления не корректного размещения линейного извещателя необходимо в обязательном порядке после размещения всех систем проводить тестирование посредством блокировки соответствующей части площади рефлектора для контроля уровня затухания сигнала при формировании сигналов «Пожар» и «Неисправность».

Так же надо учитывать, что при значительной протяженности защищаемой зоны возможно влияние сигналов, отраженных от соседних рефлекторов, особенно при располовинивании нормативных расстояний между оптическими осями в 2 раза до 4,5 м максимум. Минимально допустимое расстояние между извещателями зависит от характеристик оптической системы приемо-передатчика и определяется производителем. Для многих линейных извещателей минимальное расстояние между оптическими осями должно быть более 5 метров и для исключения влияния соседних извещателей друг на друга требуется их установка в шахматном порядке с чередованием по каждой стороне приемников и передатчиков или рефлекторов, что значительно увеличивает расход кабеля и объем монтажных работ.

Однако даже идеальный с точки зрения переотражений вариант размещения линейных извещателей далеко не всегда может гарантировать стабильную работу без ложных тревог и сигналов неисправности. По требованию СП5.13130 п. 13.5.1 «Излучатель и приемник (приемо-передатчик и отражатель) линейного дымового пожарного извещателя следует устанавливать на стенах, перегородках, колоннах и других конструкциях, обеспечивающих их жесткое крепление, таким образом, чтобы их оптическая ось проходила на расстоянии не менее 0,1 м и не более 0,6 м от уровня перекрытия». Между тем, соблюдение этого требования не исключает возможность незначительной деформации конструкции здания, которая приводит к смещению оптического луча и соответственно к снижению уровня сигнала и к формированию ложной тревоги. Особенно сильно этот эффект проявляется в каркасных зданиях с плоской крышей в зимний период. Из-за снежной нагрузки происходит деформация конструкции, после таяния снега возникает обратная деформация. Такой цикл, может повторяться несколько раз за одну зиму и поскольку затрат на столь частую переюстировку линейных извещателей никто не предусматривает, то объект просто остается без пожарной защиты.

Все эти проблемы исключаются при замене линейных дымовых извещателей на аспирационные. Причем, к сожалению, не редко эта замена производится в буквальном смысле, на работающем объекте с неработающей пожарной сигнализацией, что определяет значительные дополнительные затраты по сравнению с первоначальной установкой аспирационных извещателей на подобных объектах. Для многих проектировщиков и инсталляторов аспирационные извещатели все еще представляются экзотикой, несмотря на то, что присутствуют на нашем рынке уже более 10 лет и в 2009 году введены в ГОСТ Р 53325 и в

Свод Правил СП5.13130. Простота монтажа и эксплуатации, а также значительно более высокая чувствительность определяется конструктивными особенностями аспирационного извещателя. На требуемой высоте прокладываются трубы с воздухозаборными отверстиями, через которые пробы воздуха поступают в аспирационный извещатель для контроля оптической плотности (рис. 4). При этом обязательно необходимо учитывать снижение чувствительности аспирационного извещателя за счет разбавления дыма чистым воздухом, поступающим через другие отверстия. В результате защита высоких помещений с большими площадями на практике может быть обеспечена только высокочувствительными лазерными извещателями с высокопроизводительными аспираторами и длинами труб не менее 100 – 140 м.

Принцип действия аспирационного извещателя

Рис. 4. Принцип действия аспирационного извещателя

Лазерные аспирационные извещатели обеспечивают значительно более высокий уровень пожарной защиты по сравнению с точечными и с линейными дымовыми извещателями в реальных условиях. Для подтверждения этого положения компанией Xtralis при содействии Notifier Inertia, Tyco Fire Security, BlueFire и FPA Австралии была проведена серия огневых испытаний. Целю этих испытаний было показать возможности обнаружения дыма при использовании трех различных технологий обнаружения очага на начальном этапе развития в сложных условиях ангара, что определяет снижение плотности дыма из-за большой высоты покрытия, влияния стратификации и действия естественной вентиляции. Ангар имел площадь 516 м2, длина 43 м, ширина 12 м и высота в пределах от 8м до 8, 5 м по коньку (рис. 5). Двое ворот размером 6 х 5 м располагались на боковой стене и одни ворота - на торцевой стене. Неплотности в строительных проемах и в воротах определяли наличие воздушных потоков внутри склада, кроме того, слабая теплоизоляция крыши и стен приводила к появлению вертикальных градиентов температуры в теплый день, т.е. проявлялся эффект стратификации – расслоения воздуха, в верхней части помещения образовывался слой теплого воздуха, который препятствовал прохождению дыма в зону расположения дымовых извещателей.

Условия проведения сравнительных испытаний аспирационного извещателя, линейного и точечных дымовых извещателей

Рис. 5. Условия проведения сравнительных испытаний аспирационного извещателя, линейного и точечных дымовых извещателей

Оптическая ось линейного дымового извещателя проходила вблизи трубы аспирационного извещателя. Точечные извещатели крепились на трубу аспирационного извещателя вблизи дымозаборных отверстий-. В испытаниях принимал участие лазерный аспирационный извещатель VESDA LaserPLUS (VLP) с одной трубой, установленной на потолке по центру вдоль проветриваемого конька (рис. 6). Общая длина трубы была около 50 м, количество дымозаборных отверстий – 6 шт., диаметр отверстий - 3 мм, в торцевой заглушке - 3,5 мм, расстояния между отверстиями равны 7,2 м, от стены 3,5 м, максимальное время транспортировки 38 с. Аэродинамический расчет производился по программе ASPIRE2. Пороги аспирационного извещателя VESDA VLP были установлены с длительностью проверки 5 с на уровнях:

  • Внимание: 0,05 %/м (0,0022 дБ/м)
  • Действие: 0,08 %/м (0,0035 дБ/м)
  • Пожар 1: 0,2 %/м (0,0087 дБ/м)
  • Пожар 2: 2,0 %/м (0,0877 дБ/м).

Длительность проверки задымления аспирационным извещателем VESDA VLP была выбрана равной длительности формирования сигнала тревоги по умолчанию точечных детекторов дыма для корректного сравнения. Определенный период верификации тревоги рекомендуется выбирать в ангарах (складах), с целью защиты от аномальных изменений окружающей среды, фоновых уровней, из-за изменений эксплуатационных и экологических параметров.

Точечные дымовые детекторы были включены в режим 1 - наиболее чувствительный, с порогом на уровне 1,4 %/м (0,06 дБ/м) удельной оптической плотности и с периодом верификации равном 5 с. Излучатель и приемник линейного дымового извещателя были установлены на 0,5 м ниже уровня перекрытия. Для корректного сравнения его оптическая ось проходила под коньком недалеко от воздухозаборных отверстий аспирационного извещателя VESDA VLP и точечных дымовых детекторов (рис. 6).

Размещение аспирационного извещателя, линейного и точечных дымовых извещателей

Рис. 6. Размещение аспирационного извещателя, линейного и точечных дымовых извещателей

Линейный извещатель был установлен в самый чувствительный режим с порогом равным 35% (1,87 дБ) затухания, включая 10-секундный период проверки. При равномерном задымлении пространства протяженностью 43 м между приемником и передатчикам такая чувствительность линейного извещателя будет соответствовать удельной оптической плотности 0,043 дБ/м или 1 %/м, что несколько выше по сравнению с точеным извещателем. Кроме того, линейный извещатель является как бы бескамерным, т.е. в отличии от точечного извещателя, в который дым входит преодолевая аэродинамическое сопротивление дымозахода, контролируемая зона дывомового извещателя свободна для поступления дыма, что определяет его более раннее активацию даже при равных порогах срабатывания. Панель управления PROACTIV контролировала каждый тип пожарных извещателей в отдельности и фиксировала формирование сигналов «Пожар» от них в журнале событий.

В качестве тестовых очагов использовались модифицированные очаги: горение дерева по стандарту UL 268, горение n-гептпана по стандартам UL 268 / EN54-9 и дымовая шашка по стандарту AS 4391. Для усложнения условий эксперимента тестовый очаг размещался между двумя дымозаборными отверстиями аспирационного извещателя (рис. 6) и, кроме того, дополнительные тесты проводились при открытых воротах.

Продолжение следует!

Игорь Неплохов
Технический директор ГК "ПОЖТЕХНИКА " по ПС, к.т.н.
Опубликовано в журнале "Грани безопасности", №1-2 (85), 2015 г.

Поделиться:

Все права защищены
© ООО АДВ Секьюрити,
2003—2019
Яндекс.Метрика
Метрика cайта: новости: 7272 | компании: 521 | бренды: 411 | статьи: 869

О проекте / Контакты / Политика конфиденциальности и защиты информации

Techportal.ru в соц. сетях