Линейные пожарные системы для сложных условий работы: системы активного дымообнаружения, линейные термодифференциальные извещатели Securitron — Как сделать самому?

Постановка задачи.

Основной круг задач, обычно стоящих перед специалистом по системам безопасности, в большинстве случаев достаточно однообразен. Разумеется, не существует двух абсолютно идентичных объектов, однако применяемый подход к обеспечению того или иного уровня безопасности примерно одинаков для всех случаев и, в принципе, поддаётся некоторой общей алгоритмизации.

Например, для специалиста по системам пожарной сигнализации существует ряд основных факторов, определяющих количество, тип и состав оборудования, включаемого в проект. В числе этих факторов — нормативные документы, определяющие основные нормы и правила для пожарных систем, структура здания и помещений, назначение помещений и пр. Как правило, для каждого частного случая (например, для каждого типа помещений), специалист имеет готовые технические решения, путём стыковки которых и определяется проект в целом. При этом следует заметить, что практически каждый проектировщик предпочитает иметь дело с оборудованием, к которому привык и которое ему хорошо известно (что вполне естественно). Тем не менее, каждому специалисту время от времени приходится сталкиваться с нестандартными задачами, решить которые при помощи стандартного оборудования невозможно.

Приведу лишь несколько примеров таких задач:

Как снабдить системой пожарной сигнализациипамятник архитектуры с уникальным интерьером помещений, гдевозможность заложения кабельной разводки практическиотсутствует, а об установке пожарных извещателей не можетбыть и речи, поскольку они никак не вписываются в потолки сбогатой росписью или лепниной?
Как обеспечить обнаружение возгорания впомещениях, где температурный диапазон значительноотличается от диапазона рабочих температур стандартныхизвещателей (например, неотапливаемые помещения, морозильныекамеры, сауны)?
Как обеспечить пожарную защитутрансформаторных подстанций или научных лабораторий, гдеэлектромагнитный фон значительно превосходит порогпомехоустойчивости извещателей?
Как сделать пожарную сигнализацию висправительных учреждениях, где высок риск умышленногоповреждения системы?

Простое и изящное решение этих и других сложных вопросов предлагает швейцарская фирма Securitron. Ниже мы рассмотрим конструктивные особенности системы, а затем её использование в упомянутых примерах.

Системы активного дымообнаружения серии RAS.

Рис. 1.

Конструктивно система состоит из двух основных частей — измерительного

блока и воздуховода. В корпусе измерительного блока размещается нагнетательный вентилятор, дымовые извещатели (1 или 2 в зависимости от модификации), результирующие и выходные цепи. Блок устанавливается в сухих, отапливаемых помещениях, как правило, за пределами контролируемой зоны и, по сути, является единственной обслуживаемой частью системы

Воздуховод состоит из пластиковых трубок (жестких или гибких), имеющих воздухозаборные пункты, которые выполняются как в виде отверстий в воздуховоде, так и в виде конусообразных чаш, размещаемых непосредственно над контролируемыми участками.

Рис. 2.

Воздуховод может иметь несколько конфигураций, при этом диаметр воздухозаборных пунктов изменяется в зависимости от расстояния до измерительного блока, как это показано на схеме. Максимальное расстояние между последним пунктом и измерительным блоком не должно превышать 60 м. Каждый воздухозаборный пункт контролирует площадь в 50 м²(круг с радиусом 4 м), а общая площадь, контролируемая одной системой, составляет 600 м². Если одним блоком RAS контролируется несколько отдельных помещений, на каждое из них должно приходиться не менее двух воздухозаборных пунктов.

Измерительный блок, помимо состава воздуха контролирует также исправность нагнетательного вентилятора, постоянство воздушного потока, проходящего через блок (с возможностью определения как блокирования воздухозаборного пункта или воздуховода, так и утечек из воздуховода), исправность дымовых извещателей, установленных в блоке.

Результирующие схемы устройства могут быть гибко настроены на определённые пороги срабатывания, с возможностью выдачи сигналов пожарной тревоги и предварительного предупреждения. В качестве дополнительного устройства может быть использован также блок аналоговой обработки PSU 53 (используется совместно с RAS 53). Данное устройство имеет 10 ступеней анализа проб воздуха с программируемыми выходами и позволяет автоматически предпринять заданные меры (например, отключение каких-либо устройств или подключение резервных блоков) до генерации сигнала пожарной тревоги.

Другое дополнительное устройство — TAR 54 (используется совместно с RAS 54) позволяет производить также и температурный контроль воздуха на каждом воздухозаборном пункте.

Ниже приведена таблица модификаций систем активного дымообнаружения Securitron и их основных особенностей:

RAS 51

RAS 52

RAS 53

RAS 54

Число извещателей в блоке

1 или 2

Смешанная технология обнаружения (оптический/ионизационный принцип)

—

Контроль загрязнённости извещателей

—

Контроль воздушного потока

Аналоговая обработка

—

Температурный контроль

—

Предварительное предупреждение

—

Применение при -40° С

—

Решение задачи.

После теоретического введения, самое время перейти к практическому применению систем серии RAS на примерах, описанных в разделе “Постановка задачи”.

1. Памятник архитектуры.

Как уже упоминалось ранее, в данном случае весьма сложно найти баланс между необходимым уровнем защиты и требуемым уровнем эстетики. Стандартный извещатель, даже покрашенный в цвет потолка, всё равно выглядит чужеродным элементом. Проблемы также вызывает проводка шлейфов и их последующее обслуживание. Как вариант, можно использовать беспроводные пожарные извещатели с автономным питанием, передающие сигнал тревоги по радиоканалу, однако такие извещатели ещё труднее вписать в старинный интерьер из за довольно больших габаритов.

Рис. 3.

Установка воздуховодов системы RAS конечно также создаёт определённые проблемы, однако по окончании их установки, проблему пожарной сигнализации можно считать решённой. На рис. 3 показаны лишь некоторые варианты монтажа воздуховодов. Принимая во внимание факт, что данная система является активной, проектировщик не ограничен только лишь потолочным пространством для установки компонентов системы — воздуховоды можно расположить и в полу. В этом случае потребуются меры по предотвращению засорения воздухозаборных пунктов.

Измерительные блоки располагаются за пределами парадных комнат — в подсобных и служебных помещениях.

2. Помещения с жёстким климатом.

Стандартные точечные извещатели имеют жёсткие ограничения по диапазону рабочих температур. Как правило, при температурах выше 60° С изготовители не гарантируют безотказную работу электронных цепей датчика, а при температурах ниже -30° С (особенно при интенсивном движении воздуха), происходит намерзание льда на корпусе извещателя, что вызывает блокирование измерительной камеры и делает извещатель бесполезным. Тем не менее, вопросы пожарной безопасности должны решаться и при описанных условиях. Наибольший риск при этом представляет производственное оборудование, связанное с высокими температурами, например различного рода сушильные камеры, температура внутри которых может достигать 200° С.

Рис. 4

На рис. 4 показана схема решения данной задачи при помощи системы серии RAS. Следует отметить, что в данном случае возникает ряд проблем, в принципе, решаемых. Первая заключается в том, что в измерительном блоке RAS используются стандартные извещатели, температура воздуха для которых не должна превышать 60° С. Прокладка воздуховода через охладитель позволяет понизить температуру воздуха до нужных пределов. Вторая проблема возникает сразу же после решения первой — конденсат, неизбежно образующийся при охлаждении. Конденсат должен отводиться через влагосборники, а входной воздуховод следует подводить в измерительный блок не сверху как обычно, а снизу, для стекания конденсата в воздуховод, а не на электрические части измерительного блока. Сами воздуховоды при этом должны быть изготовлены из материала, соответствующего температурным условиям. Обычно используется медь, а для агрессивных сред — легированная сталь.

Идеология использования системы RAS при низких температурах, например морозильных камерах и охлаждаемых складах аналогична вышеописанной, но низкие температуры вызывают только одну дополнительную проблему: образование льда на воздухозаборных пунктах.

Рис. 5.

В системе RAS 52 на этот случай предусматривается установка несложных обогревателей. Обогреватели управляются системой контроля воздушного потока и автоматически включаются при обнаружении блокированного отверстия. При восстановлении нормы потока, обогрев отключается. Как правило, устройствами обогрева оснащаются только воздухозаборные пункты, находящиеся в зонах интенсивного движения воздуха, или перепада температур (например, в области дверей).

Рис. 6.

Упоминая склады, нельзя обойти вниманием высокие складские помещения с многоярусными стеллажами. Система RAS, установленная непосредственно на вертикальные стойки стеллажей органично вписывается в логику организации такого склада и обеспечивает обнаружение возгорания на самых ранних стадиях. Если назначение складского помещения постоянно изменяется, либо если там хранятся разнородные материалы, для повышения надёжности применяются системы RAS 54 со смешанной оптико-ионизационной технологией обнаружения.

3. Прочие сложные условия.

После вышеописанных примеров не имеет большого смысла подробно останавливаться на всех задачах, поставленных в начале данной статьи. Достаточно лишь отметить, что для устройств серии RAS практически не существует сложных условий работы, поскольку их системы сбора информации (воздуховоды) в малой степени подвержены вредным воздействиям извне и не требуют обслуживания, а для системы обработки информации (измерительного блока), как и для стандартной контрольной панели, на любом объекте найдётся место установки, где соблюдаются необходимые климатические и эксплуатационные условия.

Тем не менее, можно привести ряд примеров, в которых использование систем RAS по тем, или иным причинам неприемлемо:

транспортные тоннели и крытые парковки — вэтих местах воздух может иметь высокое содержание дыма, чтоприводит к ложным срабатываниям дымовых извещателейизмерительного блока;
объекты (например, топливохранилища),находящиеся вне помещений — в условиях неограниченногоконтролируемого объёма происходит разрежение дымовыхпримесей в воздухе, и снижению чувствительности системы вцелом;
взрывоопасные зоны — в связи сконструктивными особенностями, оборудование серии RAS вданных условиях небезопасно.

Для этих целей фирмой Securitron разработан линейный термодифференциальный извещатель TRANSAFE ADW 511

Физический принцип работы извещателя основан на изменении объёма газа при изменении его температуры.

Рис. 7.

Конструктивно прибор состоит из медной герметичной сенсорной трубки (1), макс. длина которой составляет 80 м и измерительного блока (2). При нормальных условиях, давление воздуха в трубке равно давлению в корпусе измерительного блока. Если измерительная трубка нагревается, давление в ней увеличивается, что приводит в действие мембрану и тревожный контакт (3). Если происходит медленное повышение температуры по причине изменения условий внешней среды, перепад давления не вызывает ложных срабатываний, поскольку компенсируется капиллярной системой (4). Блок электроники (5) обеспечивает обработку поступающих сигналов и сигнальные выходы извещателя. Система периодически производит автоматическое самотестирование. Перепад давления искусственно вызывается поршнем, приводимым в движение электромотором (6). При обнаружении неполадок, активизируется выход извещателя “Неисправность”.

Простота конструкции в сочетании с высокой надёжностью обнаружения и защищённостью от вредных воздействий окружающей среды, позволяет использовать извещатели TRANSAFE ADW 511 на объектах химической и горнодобывающей промышленности, лакокрасочных цехах, градирнях, железнодорожных депо, крытых гаражах, газохранилищах, транспортных тоннелях, пекарнях и пр.

Вместо заключения хотелось бы упомянуть некоторые объекты, где установлены линейные системы фирмы Securitron. Приведённый список говорит сам за себя:

Серия RAS: