Статьи

К списку статей

Тенденции развития пожарных извещателей. Часть 2.

Начало статьи
Прочие типы пожарных извещателей
Иногда необходимо зарегистрировать наличие пожара при первом появлении пламени (до горения окружающих материалов). В этом случае следует использовать извещатели пламени, которые регистрируют электромагнитное излучение, генерируемое как открытым пламенем, так и тлеющим очагом. Известно, что пламя сопровождается характерным излучением как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной частях спектра.
Горящие материалы, пламя которых имеет относительно низкую температуру и, как правило, окрашено в красный цвет, активно излучают в ИК-диапазоне. Высокотемпературное пламя имеет большую интенсивность в УФ-диапазоне. В зависимости от диапазона длин волн регистрируемого излучения извещатели подразделяют на извещатели пламени ИК-диапазона и УФ-диапазона. Теоретически возможна регистрация излучения пламени и в видимом диапазоне, однако практически обнаружение горения в видимом диапазоне связано со значительными техническими сложностями, обуславливаемыми высоким уровнем помеховых сигналов.
Извещатели пламени используют в тех случаях, когда применение тепловых или дымовых извещателей невозможно или нецелесообразно. Одним из основных направлений применения извещателей пламени являются объекты с наличием веществ, быстро распространяющих горение, например объекты нефтегазовой или химической промышленности с присутствием легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, многие из которых горят без выделения дыма.
Основным ограничением применения извещателей пламени является наличие искусственных и естественных помех, способных вызвать срабатывание извещателя без наличия пламени. Высокий уровень электромагнитного излучения создается источниками искусственного освещения, солнечным светом, нагретыми телами (радиаторами, работающими двигателями), сварочными работами, отражением излучения зеркальными поверхностями и т.д. Произвести селекцию помехового излучения от излучения пламени довольно сложная задача.
Существует несколько методов борьбы с помехами. Это:
  • учет источника помехи и в соответствии с этим правильный выбор типа извещателя. Например, при применении ламп накаливания с высокой интенсивностью излучения в ИК-диапазоне целесообразнее применить УФ-извещатель пламени;
  • использование модуляционных ПИ, которые могут отличать помеховое излучение от излучения пламени по признаку модуляции. Большинство горючих веществ горит не ровным, а пульсирующим пламенем, при этом электромагнитное излучение пламени модулировано. Частота модуляции зависит от горючего вещества и лежит в диапазоне от единиц до нескольких десятков герц;
  • более сложным способом обнаружения пламени на фоне помехового излучения является метод, основанный на сравнении уровней электромагнитного излучения в двух и более диапазонах длин волн. При этом можно не только выделить излучение пламени на фоне помехового сигнала, но и определить тип горящего вещества;
  • комбинация различных методов защиты от помехового излучения позволяет получить еще большую устойчивость извещателей пламени к воздействию источников искусственного и естественного освещения.
Площадь, контролируемая извещателем пламени, не нормируется (как для дымовых и тепловых ПИ), а рассчитывается исходя из расстояния между извещателем и контролируемой поверхностью и паспортного значения угла обзора извещателя.
Следует отметить, что извещатели пламени являются наиболее дорогими приборами и сфера их применения затрагивает в основном промышленные объекты.
В процессе горения различных веществ и материалов газовый состав атмосферы претерпевает значительные изменения. Принцип действия газовых пожарных извещателей основан на регистрации этих изменений с целью формирования тревожного сигнала. Основным элементом газового ПИ является чувствительный элемент (сенсор), обеспечивающий перевод значения концентрации в атмосфере того или иного газа в электрический сигнал.
Наиболее распространенные горючие вещества и материалы, обращающиеся как в производстве, так и в быту, представляют собой органические соединения. Основными газами, образующимися при сгорании таких горючих веществ, являются углекислый газ (СО 2) и угарный газ (СО).
Известным в технике чувствительным элементом, регистрирующим наличие в атмосфере повышенного содержания недоокисленных газов, например угарного газа, является так называемый датчик Тагучи. При попадании угарного газа на поверхность датчика происходит его доокисление, датчик меняет свою электрическую характеристику, что является сигналом к срабатыванию ПИ. В то же время датчик Тагучи регистрирует не только угарный газ, но и многие другие недоокисленные газы, т.е. обладает низкой селективностью. Данное обстоятельство приводит к ложным срабатываниям газовых ПИ, реагирующих на распространяющиеся в окружающей среде газы, не связанные с возгоранием, что препятствует эффективному использованию газовых ПИ, выполненных на основе датчика Тагучи.
Интересна идея построения линейного газового ПИ. В нем метод регистрации газообразных продуктов сгорания основан на избирательном поглощении газами электромагнитного излучения. Извещатель, работа которого основана на этом методе, строится, подобно линейному дымовому ПИ, на основе источника и приемника оптического излучения, работающих в очень узком диапазоне длин волн (длина волны должна соответствовать резонансной частоте молекул обнаруживаемого газа). При увеличении концентрации в атмосфере обнаруживаемого газа мощность излучения источника, регистрируемая приемником, падает, что служит сигналом к срабатыванию извещателя. Такие извещатели требуют высокой точности поддержания заданной длины волны. Требуемая стабильность излучаемой длины волны может быть достигнута при использовании твердотельных лазеров, которые вряд ли возможно применить для целей противопожарной защиты в силу их габаритов, энергопотребления и стоимости. Полупроводниковые лазерные ПИ, выпускаемые в настоящее время, не способны поддерживать стабильную длину излучаемой волны. Данный факт накладывает существенное ограничение на возможность применения линейных газовых ПИ.
В силу оговоренных выше сложностей в создании газовых ПИ эти приборы пока весьма редко используются в автоматических системах пожарной сигнализации.
Уже несколько раз по ходу обзора применялось понятие «эффективность использования ПИ». Прежде чем рассмотреть класс комбинированных ПИ, попробуем разобраться в этом вопросе. Обратимся к нормативной базе.
В 1997 году был введен в действие
1 — положение на потолке тестируемых ПИ, измерителей оптической плотности среды и концентрации продуктов горения;
2 — положение на полу тестового очага пожара.
Используется 6 типов тестовых очагов пожара (ТП), причем в п. 7.9 определено, что тепловые пожарные извещатели проверяют только на воздействие ТП­6, а дымовые — на воздействие всех видов ТП, кроме ТП­6. Для каждого типа ТП заданы максимальные величины оптической плотности среды m, концентрации продуктов горения Y и температуры Т, соответствующие времени окончания испытаний, также указано предельно допустимое время срабатывания ПИ, соответствующее минимальной скорости развития пожара:
  • ТП­1 (горение древесины) — Y = 6, время срабатывания не более 370 с;
  • ТП­2 (тление древесины) — m = 2, время срабатывания не более 840 с;
  • ТП­3 (тление со свечением хлопка) — m = 2, время срабатывания не более 640 с;
  • ТП­4 (горение полимерных материалов) — Y = 6, время срабатывания не более 180 с;
  • ТП­5 (горение легковоспламеняющейся жидкости с выделением дыма) — Y = 6, время срабатывания не более 240 с;
  • ТП­6 (горение легковоспламеняющейся жидкости без выделения дыма) — Т = 600С, время срабатывания не более 510 с.
Рис. 4. Тестовый очаг ТП-3. Примерно 90 хлопковых фитилей длиной 800 мм

Примерно 90 хлопковых фитилей длиной 800 мм
При испытаниях фиксируются время активизации каждого образца ПИ и соответствующие значения контролируемых параметров. Считается, что пожарные извещатели не выдержали испытания по данному виду ТП, если они не активизировались при достижении максимальных значений контролируемых параметров. При сертификации российских пожарных извещателей испытания по ГОСТ Р 50898­-96 не проводятся, информация об их чувствительности к конкретному типу возгорания отсутствует. В Европе испытания дымовых ПИ, аналогичные НПБ 65-97 и ГОСТ Р 50898­-96, включены в один документ — европейский стандарт EN 54, часть 7, и проводятся одновременно. Причем сначала измеряется чувствительность извещателей в дымовом канале, а затем четыре наименее чувствительных образца подвергаются испытаниям на тестовые пожары.
Такое отличие по испытаниям привело к тому, что оценить реальную эффективность данного типа ПИ становится возможным только на действующих объектах методом проб и ошибок. Правда, зачастую за счет человеческих жертв. В таблице приведены рекомендации по выбору типа извещателя, исходя из принципа работы и эффективности обнаружения возгорания.
Эффективность ПИ к ТП
Вид пожарного извещателя Тип тестового пожара
ТП-1 ТП-2 ТП-3 ТП-4 ТП-5 ТП-6
Характеристика Открытое горение древесины Пиролиз древесины Тление хлопка Открытое горение пластмассы Горение гептана Горение спирта
Основные сопутствующие факторы Дым, пламя, тепло Дым Дым Дым, пламя, тепло Дым, пламя, тепло Пламя, тепло
Тепловой Х Н H X X O
Дымовой оптический H O O X X H
Дымовой ионизационный O X X O O X
Комбинированный тепловой и дымовой оптический X O O X X O
Комбинированный тепловой, дымовой оптический и дымовой ионизационный O O O O O O
Примечание: О — отлично обнаруживает; Х — хорошо обнаруживает; Н — не обнаруживает.
На защищаемой территории могут присутствовать материалы с различными характеристиками горения, что предполагает использование разных физических принципов обнаружения возгорания. Поскольку никогда не известно, что загорится первым, а значит и какой фактор пожара будет первичен, необходимо было бы поставить два различных извещателя. Однако для решения этой задачи выпускаются специальные комбинированные извещатели, где в одном корпусе объединены два или более типа, реагирующих на разные факторы пожара.
Наиболее часто в одном ПИ объединяют дымовой и тепловой извещатели. Такой ПИ дает возможность обнаруживать горение широкого класса веществ. На этапе начальной стадии горения при повышенном дымообразовании обнаружение пожара будет осуществлено дымовым каналом комбинированного ПИ. Если же горючей нагрузкой является вещество, не выделяющее при горении дым, пожар будет обнаружен тепловым каналом ПИ.
Некоторые производители выпускают и так называемые трехмерные комбинированные ПИ, в которых в одном корпусе объединены дымовой оптический, дымовой ионизационный и тепловой принцип обнаружения. Однако случаи использования подобных устройств весьма редки ввиду большой стоимости.
В любом случае, ПИ, реагирующие на два или более фактора пожара, являются более эффективными по сравнению с обычными. Что подтверждается данными таблицы — ни один тип ПИ не обеспечивает обнаружение всех 6 типов тестовых пожаров.
Во всем мире применение того или иного типа ПИ рассматривается именно с точки зрения эффективности обнаружения очага пожара, следовательно, расширяется применение комбинированных ПИ как наиболее эффективных устройств обнаружения. У нас же в стране этот процесс полностью приостановлен, поскольку комбинированный ПИ по защищаемой площади приравнен к обычному тепловому, что значительно удорожает установку по сравнению с дымовыми ПИ.

Щипицын Сергей, эксперт компании «Систем Сенсор»

Извещатели пожарные

Внешний вид ИПД 3.1М Внешний вид ИПД 3.1М
Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный
245

Производитель Артон
Внешний вид Спектрон-201 Внешний вид Спектрон-201
извещатель пламени микропоцессорный помехоустойчивый программируемый
2 605

Производитель Спектрон
Внешний вид ИПДЛ-Д-II/4Р исп.5 Внешний вид ИПДЛ-Д-II/4Р исп.5
Извещатель пожарный дымовой линейный двухпозиционный, рабочая дальность действия 100 м, Uпит.=8...28 В, Iпотр.=60 мА, -40...+50°C, IP65
8 980

Производитель Полисервис
Внешний вид ИПДЛ-52 СМД (8-80) Внешний вид ИПДЛ-52 СМД (8-80)
Извещатель дымовой оптический линейный, 2-х проводный, однопозиционный, дальность от 8...80 м, U-шс.10...30В, I-потр. 0.7 мА, IP40, t-раб.-30...+55°С, 135х120х105 мм
12 180

Производитель ИВС-Сигналспецавтоматика
Внешний вид ИПДЛ-52 СМД (8-100) Внешний вид ИПДЛ-52 СМД (8-100)
Извещатель дымовой оптический линейный, 2-х проводный, однопозиционный, дальность от 8...100 м, U-шс.10...30В, I-потр. 0.7 мА, IP40, t-раб.-30...+55°С, 135х120х105 мм
14 028

Производитель ИВС-Сигналспецавтоматика
Внешний вид ИПР-55 Внешний вид ИПР-55
Извещатель пожарный ручной, питание 18 - 24 В, 350 мкА, с кнопкой
132

Производитель Арсенал безопасности
Внешний вид ДИП-3СУ Внешний вид ДИП-3СУ
215

Производитель Ирсэт
Внешний вид ДИП-141 Внешний вид ДИП-141
Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный для обнаружения загораний
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
Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный автономный, сирена встроенная 85дБ, питание от батареи 9 В типа "Крона" (опция)
393

Производитель Артон
Найдено товаров: 544
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