Статьи

К списку статей

Что придет на смену дымовым пожарным извещателям?

Общепризнано, что дымовые пожарные извещатели обеспечивают наиболее эффективную защиту от пожара. По нормам пожарной безопасности НПБ 110-03 подавляющее большинство объектов должны оборудоваться дымовыми извещателями. Однако у многих инсталляторов дымовые извещатели ассоциируются с приборами, характеризующимися слишком большим числом ложных срабатываний. Действительно, многочисленные ложные сигналы ПОЖАР могут превратить пожарную сигнализацию в полностью неработоспособную систему. Для повышения достоверности сигналов ПОЖАР в последнюю версию НПБ 88-2001* п. 13.1. было введено требование о формировании всех сигналов при срабатывании не менее двух пожарных извещателей. А для обеспечения резервирования, на случай отказа одного извещателя, по п. 13.3, требуется установка в каждом помещении не менее 3 - 4 извещателей в зависимости от типа приемно-контрольного прибора, что приводит к значительному удорожанию системы и увеличению монтажных работ, портит внешний вид помещения и т.д. По п. 13.2 сделано исключение: формирование сигналов управления системами оповещения 1, 2, 3-го типа, по НПБ 104, и блокировку технологического, электротехнического и другого оборудования допускается осуществлять при срабатывании одного пожарного извещателя. При этом рекомендуется применять оборудование, реализующее функции, повышающие достоверность обнаружения пожара.
В современных условиях при высоком уровне электромагнитных помех от мобильных телефонов и базовых станций сотовой связи, присутствующих в каждом населенном пункте, реализовать требуемую чувствительность дымового извещателя по НПБ 65-97 и исключить ложные срабатывания возможно только при использовании эффективной экранировки фотодиода и электронной схемы на уровне требований европейских стандартов. Однако даже при использовании качественного оборудования возможно возникновение ложных тревог оптических датчиков из-за внешних воздействий в виде пара, дымов от приготовления пищи, сварки, дискотечных дымов и т.д., что приводит к ограничению использования дымовых извещателей и вынужденному использованию малоэффективных тепловых извещателей. В гостиницах, где возможно применение только дымовых или комбинированных дымовых-тепловых извещателей, могут формироваться ложные сигналы ПОЖАР от воздействия пара. Надпись на двери содержит указание о необходимости держать дверь закрытой при пользовании душем, для исключения активизации пожарной сигнализации (рис. 1).

в гостиничном номере и предупреждение о возможной активизации пожарной сигнализации от пара из душа

Рис. 1. Расположение пожарного извещателя в гостиничном номере и предупреждение о возможной активизации пожарной сигнализации от пара из душа

В 2004 году в Великобритании было зарегистрировано более чем 280000 ложных тревог пожарных сигнализаций, которые вызывали нарушение нормального хода работы, вели к непредвиденным затратам и напрасному использованию ресурсов служб спасения и противопожарных служб. За рубежом ложные срабатывания стали предметом рассмотрения многочисленных публикаций, посвященных этой серьезной проблеме.
В этом отношении комбинированные пожарные извещатели, реагирующие на несколько факторов пожара, расширяют число типов очагов, которые они могут обнаружить, но не повышают достоверность сигналов ПОЖАР. Например, в зонах, где возможны тлеющие очаги и быстро развивающиеся пожары с выделением тепла, используются комбинированные дымовые-тепловые извещатели, которые формируют сигнал ПОЖАР по превышению порога в любом из каналов, т.е. используется логика «или». Логика «и» делает комбинированный извещатель практически неработоспособным, так как при этом необходимо одновременно наличие двух факторов - тепла и дыма, и, следовательно, ни тлеющие пожары, ни горение спиртов обнаруживаться не будут.
Для определения возможности создания эффективного пожарного извещателя нового класса, который мог бы отличать пожароопасную ситуацию от помеховых воздействий различного рода, были исследованы параметры среды при тестовых пожарах в стандартном помещении, в небольшой комнате, моделировались различные пожароопасные ситуации, воспроизводились и анализировались типовые бытовые ситуации и разнообразные промышленные условия, которые вызывают ложные срабатывания у дымовых извещателей. Некоторые результаты этих исследований приведены в данной статье.
В Европе для контроля эффективности дымовых извещателей в реальных условиях при сертификации проводятся натурные испытания по 4 типам тестовых очагов по стандарту EN54-7. Эти испытания имитируют различные виды пожаров на начальной стадии развития и позволяют оценить способность извещателей обнаруживать дымы различной природы. В России более 10 лет назад введен в действие НПБ 65-97 « Извещатели пожарные дымовые оптико-электронные. Общие технические требования. Методы испытаний» указано: «Оптические извещатели должны соответствовать ГОСТ Р 50898», а в п. 5.10 НПБ 81-99 « Извещатели пожарные дымовые радиоизотопные. Общие технические требования. Методы испытаний» отмечено, что « Радиоизотопные извещатели должны быть классифицированы по чувствительности к дымам различной природы в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50898». Конечно, данное положение не лучшим образом сказывается на качестве российских дымовых пожарных извещателей.
По стандарту EN54-7, точечные дымовые извещатели испытываются по очагам:
  • TF2 - тление древесины;
  • TF3 - тление хлопка;
  • TF4 - горение полиуретана;
  • TF5 - горение гептана.
Каждый тестовый очаг состоит из определенного материала, имеет определенную конфигурацию и небольшие размеры. Очаг TF2 состоит из 10 высушенных буковых брусков (влажность ~5%) размерами 75х25х20 мм, расположенных на поверхности электрической плитки диаметром 220 мм, мощностью примерно 2 кВт (рис. 2).
Тестовый очаг TF2 Тестовый очаг TF3 из хлопковых фитилей Тестовое помещение по EN54-7 и по ГОСТ Р 50898-96

Рис. 2. Тестовый очаг TF2: 1 - электрическая плитка; 2 - термопара; 3 - деревянные бруски

Рис. 3. Тестовый очаг TF3 из хлопковых фитилей

Рис. 4. Тестовое помещение по EN54-7 и по ГОСТ Р 50898-96

Очаг TF3 - примерно 90 хлопковых фитилей длиной 800 мм и массой примерно по 3 г каждый, прикрепленных к проволочному кольцу диаметром 100 мм, подвешенному на штативе (рис. 3). Собранные в пучок концы фитилей поджигают открытым пламенем, затем пламя задувают до появления тления, сопровождающегося свечением.
Очаг TF4 состоит из трех матов из пенополиуретана (без добавок, повышающих огнестойкость) плотностью 20 кг/м³ и размерами 500х500х20 мм каждый, уложенных один на другой, которые воспламеняются при помощи 5 мл спирта в емкости диаметром 50 мм, установленной под одним из углов нижнего мата. Очаг TF5 - это 650 г n-гептана в квадратном поддоне из стали размерами 330х330х50 мм и поджигается открытым пламенем или искровым разрядом.
Испытания проводятся в помещении 70 м² и высотой 4 м, в центре которого на полу располагается тестовый очаг пожара, а тестируемые точечные извещатели и измерительная аппаратура (измеритель относительной оптической плотности среды m (дБ/м), радиоизотопный измеритель концентрации продуктов горения Y (относительные единицы) и измеритель температуры Т (°С) и т.д.) устанавливаются на потолочном перекрытии по окружности на расстоянии 3 м от его центра в секторе 60° (рис. 4).
Комбинированные пожарные извещатели могут испытываться по тестовым очагам TF1 - горение древесины и TF6 - горение спирта, не включенным в европейские стандарты на детекторы дыма. Тестовый очаг TF1 состоит из 70 буковых брусков размером 250х20х10 мм каждый, уложенных в 7 слоев на основании 500х500 мм, и поджигается при помощи 5 мл спирта в емкости диаметром 50 мм, установленной в центре основания штабеля. Очаг TF6 - это 2000 г чистого спирта в квадратном поддоне из стали, который поджигается открытым пламенем или искровым разрядом.
Результаты исследований тестовых очагов показаны на рисунке 5. Соотношение различных факторов при тестах

Рис. 5. Соотношение различных факторов при тестах:

  • TF1 - горение древесины,
  • TF2 - тление древесины,
  • TF3 - тление хлопка,
  • TF4 - горение пенополиуретана,
  • TF5 - горение гептана,
  • TF6 - горение спирта
При открытых очагах (TF1, TF4, TF5) выделяется тепло и наблюдается высокая концентрация невидимых частиц с размером менее микрона, при тлеющих очагах (TF2, TF3) тепло практически не выделяется, но увеличивается выделение видимых частиц большего размера. Спирт сгорает полностью без выделения дыма и аэрозоли, и при очаге TF6 наблюдается только выделение тепла.
Кроме того, были проанализированы другие факторы, например, выделение различных газов. Тестовые испытания показали, что наиболее приемлемыми для обнаружения газами являются CO и CO 2. При тлеющих пожарах выделяется большее количество угарного газа СО, при открытом горении - большее количество углекислого газа CO 2. К сожалению, как видно из рисунка 6, даже на момент окончания испытаний ни при каком тестовом пожаре, по требованиям европейского стандарта EN54-7, не выделяется достаточное количество газов CO или CO 2 для гарантированного выявления пожара только одним газовым датчиком. Концентрации газов СО<sub>2</sub> и СО при тестах

Рис. 6. Концентрации газов СО 2 и СО при тестах:

  • TF1 - горение древесины,
  • TF2 - тление древесины,
  • TF3 - тление хлопка,
  • TF4 - горение пенополиуретана,
  • TF5 - горение гептана,
  • TF6 - горение спирта
По НПБ 71-98 «Извещатели пожарные газовые. Общие технические требования. Методы испытаний», газовые извещатели должны реагировать на газ СО при концентрации от 20 до 80 ррm, на газ СО 2 - при концентрации от 1000 до 1500 ррm. С такими чувствительностями датчик СО уверенно может обнаружить только тестовый очаг TF3 - тление хлопка, а датчик СО 2 только тестовые очаги TF1 - горение древесины, TF5 - горение гептана, TF6 - горение спирта.
Необходимо отметить, что дымовые оптико-электронные и радиоизотопные извещатели со стандартной чувствительностью по очагам TF2 - TF5 срабатывают задолго до окончания испытания (в 2 - 4 раза), т.е. при значительно меньших концентрациях газов СО и СО 2, чем показано на рисунке 6. Однако контроль наличия или отсутствия угарного газа при задымлении позволяет с высокой достоверностью исключить ложные срабатывания от дискотечного дыма, пара и т.д. Было также отмечено, что характер инфракрасного излучения характеризует тип очага или помехового воздействия. Например, на рисунке 7 приведены графики изменения интенсивности инфракрасного излучения от сварки и от небольшого очага открытого огня при горении гептана в лотке диаметром 12 см. Сварка характеризуется отдельными импульсами значительной амплитуды, а интенсивность инфракрасного излучения от очага гептана имеет в 10 - 20 раз меньшую величину и постепенно возрастает с течением времени. Кроме того, при горении углеводородов или нефтехимических продуктов возникает низкочастотное мерцание пламени, обычно в диапазоне 1 - 10 кГц.
Изменение уровня инфракрасного излучения различных источников
а) сварка б) очаг гептана

Р ис. 7. Изменение уровня инфракрасного излучения различных источников


Продолжение статьи
И. Неплохов к. т. н., эксперт компании "Систем Сенсор"
Алгоритм Безопасности №4, 2007



Дымовые пожарные извещатели

Внешний вид ИПД 3.1М Внешний вид ИПД 3.1М
ИПД 3.1М
245

Производитель Артон
Внешний вид ИПДЛ-Д-II/4Р исп.5 Внешний вид ИПДЛ-Д-II/4Р исп.5
ИПДЛ-Д-II/4Р исп.5
8 980

Производитель Полисервис
Внешний вид ИПДЛ-52 СМД (8-80) Внешний вид ИПДЛ-52 СМД (8-80)
ИПДЛ-52 СМД (8-80)
12 180

Производитель ИВС-Сигналспецавтоматика
Внешний вид ИПДЛ-52 СМД (8-100) Внешний вид ИПДЛ-52 СМД (8-100)
ИПДЛ-52 СМД (8-100)
14 028

Производитель ИВС-Сигналспецавтоматика
Внешний вид ДИП-3СУ Внешний вид ДИП-3СУ
ДИП-3СУ
215

Производитель Ирсэт
Внешний вид ДИП-141 Внешний вид ДИП-141
ДИП-141
231

Производитель Рубеж
Внешний вид ИП-212-90 Один дома-2 Внешний вид ИП-212-90 Один дома-2
Дымовой пожарный извещатель с системой самотестирования
278

Производитель Юнитест
Внешний вид ИПД 3.4 Внешний вид ИПД 3.4
ИПД 3.4
393

Производитель Артон
Внешний вид Артон-ДЛ Внешний вид Артон-ДЛ
Артон-ДЛ
2 600

Производитель Артон
Внешний вид ИПДЛ-52 М (8-80) Внешний вид ИПДЛ-52 М (8-80)
ИПДЛ-52 М (8-80)
12 180

Производитель ИВС-Сигналспецавтоматика
Найдено товаров: 167
1 2 3 4 5

Возврат к списку

Создание проекта системы видеонаблюдения всего за несколько минут;
Все РЕАЛЬНО: в т.ч. сектора наблюдения, параметры кабельных трасс;
Загрузка готовых планов и их масштабирование;
Спецификация обрудования и смета создается автоматически;
Дружелюбный интерфейс;
Индивидуальные настройки программы и оборудования.
Техподдержка встроена непосредственно в программу.
Регистрация занимает одну минуту.

ОТ ЗАПРОСА ДО ОФОРМЛЕННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ - 15 МИНУТ