Аспирационные пожарные извещатели и системы wagner titanus

Применение

Большой диапазон чувствительности аспирационных пожарных извещателей делает возможным использование приборов в различных помещениях:

• с большими потолками – склады, ангары, спортзалы, торговые центры;
• с сильной загрязненностью воздушного пространства, а также с работой опасного оборудования: электростанции, производственные предприятия/цеха, шахты;
• с электронной аппаратурой: телефонные станции, компьютерные залы, машинные залы, телекоммуникационные помещения;
• с большим пространством: аудитории, музеи, соборы, книгохранилища, коридоры/холлы, терминалы в аэропортах, жд-/автостанциях;
• в труднодоступных местах: шахты лифта, кабельные каналы, под фальшпотолком.

Не рекомендуется использование аспирационных извещателей в помещениях, где возможна утечка взрывоопасных жидкостей, например, бензина, спирта, без установки взрывобезопасного барьера.

Средство контроля

В основе принципа работы наиболее распространённых технических средств обнаружения пожара (дымовых извещателей) лежит определение величины оптической плотности газовоздушной среды, содержащей продукты горения или потока оптического излучения, рассеянного этой средой.

Дым пламенных пожаров в основном состоит из частиц углерода почти сферической формы, размер такой «сферы» гораздо меньше длины волны света. Исследования проводились для трёх длин волн 450, 630, 1000 нм. Со временем дым происходит образование более крупных частиц из-за слипания мелких. Приборы-сигнализаторы ионизационного типа могут реагировать на только что образовавшийся дым с мелкими частицами, приборы выдающие сигнал по рассеиванию или поглощению света на частицах не будут реагировать, пока размеры частиц не будут того же порядка, что и длина волны.

С аспираторами

В СССР в 60е годы использовался автоматический корабельный сигнализатор дыма АКСД-57 в котором контролируемый воздух поочерёдно отсасывался вентиляторами из помещений судна. При пожаре дым попадающий в дымомер, вызывал срабатывание сигнализации. Вариант конструкции подобной установки состоял из приёмных труб диаметров 15…32 мм, прокладываемых на пост контроля задымлённости воздуха, в котором установлены непрерывно работающие вентиляторы. Снабженные раструбами приёмные отростки труб располагались под потолком защищаемых помещений. На станции контроля задымлённости трубы соединялись внутри аппарата с раструбами, срезы которых освещались электролампой. Свет от лампы проходил через призму и линзу, устанавливаемые в нижней части каждого раструба. Горизонтальная переборка не давала напрямую свету лампы проникать в область контроля задымлённости. Камера контроля задымлённости имела прозрачное стекло, остальные ограждающие поверхности были окрашены в чёрный цвет. До тех пор, пока из помещений засасывается чистый воздух, лучи света остаются невидимыми. При поступлении дыма в раструб, его частицы (размером 10−2…10−3 мм) окажутся в потоке света и будут производить впечатление выходящего из раструба пламени. Возможна была установка внутрь фотоэлемента, который автоматически обнаруживал рассеянный дымом свет.

В 1970е годы в Australian Post Office потребовались пожарные извещатели для компьютерных залов, телефонных станций и кабельных туннелей. Для исследований в качестве средства измерения применили нефелометр, ранее использовавшийся для изучения шлейфов дымов от лестных пожаров. Ни один из предлагаемых на рынке извещателей не был признан подходящим для применения в данной области. Наилучшие результаты показывал сам нефелометр. Но для применения в качестве извещателя он требовал доработки. Аспирационный дымовой извещатель, разработанный на основе нефелометра, стал производится в 1979 году.

В настоящее время ряд аспирационных пожарных извещателей для снижения вероятности ложных сигналов использует систему фильтров для очистки контролируемой воздушной среды от пыли. Фильтр установлен перед оптической камерой обнаружения дыма. Затем для предотвращения загрязнения оптических поверхностей, обеспечения стабильности калибровки и длительного срока службы на второй ступени очистки добавляется чистый воздух. Следующий фильтр установлен перед измерительной камерой, в которой происходит распознавание наличия дыма.

Точечные

Дымовая камера пожарного извещателя

Современные конструкции большинства точечных дымовых пожарных извещателей используют закрытые оптические системы. Это необходимо для защиты приёмника рассеянного частицами дыма светового
потока от внешних источников света. При этом полностью закрытой она быть не может, так как продукты горения в виде частиц дыма не попадут. В оптических системах извещателей используются специальных перегородки (лабиринты), которые защищают приёмник светового излучения от внешних источников света и дают возможность потокам частиц дыма попасть в измерительную область приёмника-передатчика.

Линейные

В 1929 году в Нью-Йорке демонстрировался запуск системы газового пожаротушения при попадании дыма от горящего бензина в пространство между источником и приёмником ультрафиолетового излучения.

Проблема отсутствия нормативной базы

Существующие нормы пожарной безопасности не устанавливают требований к защите складов высокостеллажного хранения. Так, в СП 5 «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические» сказано: «1.3. Настоящий свод правил не распространяется на проектирование автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации:

• зданий и сооружений, проектируемых по специальным нормам;
• технологических установок, расположенных вне зданий;
• зданий складов с передвижными стеллажами;
• зданий складов для хранения продукции в аэрозольной упаковке;
• зданий складов с высотой складирования грузов более 5,5 м».

Таким образом, для каждого вновь строящегося объекта этого типа необходима разработка специального документа – технических условий по проектированию систем противопожарной защиты (СТУ), в которых определяются требования к системам пожарной сигнализации и тушения.

Если источник возгорания (например, неисправный светильник или окурок) будет обнаружен до фазы открытого горения, то останется достаточно времени (от 5 до 30 мин.) для принятия ответных мер. Это та дистанция, которая отделяет неприятность от катастрофы.

Линейка систем раннего обнаружения пожара Xtralis VESDA:

1. VESDA-E. Новое поколение аспирационных дымовых извещателей VESDA. Наиболее современная, надежная и гибкая ASD (система аспирационного обнаружения дыма). VESDA-E обладает рядом новых возможностей, кардинально улучшающих работу:

• VESDA Smoke+. Отличается повышенной (до 15 раз по сравнению с VESDA VLP) чувствительностью, удвоенной долговечностью с сохранением чувствительности на протяжении всего срока службы.
• VESDA Flex. Обладает возможностями расширения в будущем и программирования для обеспечения максимальной гибкости.
• VESDA Verify. Позволяет контролировать ситуацию для сокращения времени реагирования, повышения эффективности за счет адресного определения до 120 источников дыма.
• VESDA Connect. Гибкие возможности для подключения к сети и программирования, что позволяет уменьшить затраты на техническое обслуживание на 50%.
• VESDA TCO. Уменьшает совокупную стоимость владения на 15% за счет уменьшения капитальных затрат, эксплуатационных расходов и автоматической настройки.
• Средства аналитики VESDA. Дают дополнительные возможности для целевого обнаружения и обратной связи.

1. VESDA VLF (LaserFOCUS). Аспирационные системы, разработанные для защиты небольших помещений коммерческих предприятий площадью менее 500 м2. Могут устанавливаться и эксплуатироваться автономно, без специального интерфейса и программного обеспечения. LaserFOCUS – первый детектор дыма с пробоотбором воздуха, в котором используется ультразвуковое измерение скорости потока. Поддерживает возможность мгновенного обнаружения неисправностей Instant Fault Finder.
2. VESDA VLQ. Экономически эффективная система раннего обнаружения пожара, разработанная для защиты небольших помещений площадью менее 100 м2. Подходит для применения с высоким и нормальным уровнем чувствительности. Снабжена усовершенствованным фильтром для защиты оптики. Поддерживает технологию AutoLearn, позволяющую устанавливать наиболее целесообразные пороги срабатывания в зависимости от параметров окружающей среды.
3. VESDA VFT. Извещатель аспирационный сверхраннего обнаружения дыма, который способен обнаружить пожар на ранней стадии при различной концентрации дыма (от низкой до высокой). Диапазон чувствительности составляет от 0,001% до 20% затемнения/м. Дымовой датчик снабжен высокоэффективным роторно-лопастным вакуумным насосом с давлением 0,7 бар, а также имеет 5 релейных выходов с возможностью расширения. Предназначен для защиты помещений площадью до 1 500 м2.
4. VESDA VLW. Аспирационный пожарный дымовой извещатель, специально разработанный для защиты складов и транспортных узлов различной площади. Представляет собой систему пробоотбора воздуха, которая соответствует требованиям стандарта ГОСТ Р 53325-2009 и обеспечивает контроль больших открытых помещений. В VESDA VLW используется лазерная измерительная камера для анализа отфильтрованного воздуха, отобранного через пробоотборные отверстия в воздухозаборной сети. Благодаря высокообъемному вентилятору высокого давления 2000 Па (аспиратору) обеспечивается высококачественное детектирование дыма на всем протяжении воздуховодов. Максимальная длина одной трубы составляет 140 м.
5. VESDA VLI. Первая в отрасли аспирационная система раннего обнаружения пожара, которая предназначена для защиты промышленных зон с неблагоприятной окружающей средой площадью до 2 000 м2. Совмещает в себе безотказный интеллектуальный фильтр с передовым барьером чистого воздуха для защиты оптики, что обеспечивает абсолютное обнаружение и длительный срок службы камеры обнаружения без необходимости повторной калибровки. Отличается простым обслуживанием благодаря модульным и заменяемым на месте частям. Монтаж осуществляется посредством стального опорного кронштейна. Благодаря уникальной конфигурации лазерных датчиков  достигается оптимальное реагирование на широкий диапазон типов дыма.
6. VESDA OSID. Система оптического двойного обнаружения дыма, обеспечивает надежное, недорогое и простое в установке решение для защиты объекта, в котором дым до его обнаружения может распространиться на большое пространство (максимальная длина обнаружения составляет 150 м). Пожарная сигнализация дымовая VESDA OSID отличается высокой степенью защиты от ложных тревог, легкой установкой и настраиванием детектора с большим углом обзора и возможностью регулирования, а также простым техническим обслуживанием.

Методы измерения

Оптические

Рассеяние света на аэрозолях воздуха

Основные оптические явления, происходящие в дымах, сводятся к рассеянию и поглощению света внутри и на границе облака дыма.

При использовании принципа ослабления потока лучистой энергии дымосодержащим слоем газа определённой толщины может использоваться оптическое и радиоактивное излучение.

Однократное рассеивание

Физические явления, происходящие при рассеянии света, зависят от соотношения размера дымовых частиц и длины волны. Если размер частиц больше длины волны света, то на границе дымовых частиц происходит отражение и преломление света по законам геометрической оптики. Для непрозрачных частиц к рассеянию света приводит его непосредственное отражение, для прозрачных частиц рассеяние происходит в результате многократного отражения и преломления света на внутренней и внешней поверхности частиц. Если размер дымовых частиц соизмерим с длиной волны света, то причиной рассеяния является дифракция. Если размер дымовых частиц намного меньше, чем длина волны света, то рассеяние происходит из-за возбуждения электронов светом, в результате колебания электронов происходит излучение энергии по всем направлениям.

При рассеянии происходит света.

Физический нижний предел определение дисперсного состава аэрозольных частиц за счёт светорассеивания частиц ограничен диаметром частиц 10−7 м. Для частиц меньшего размера определение возможно только в результате укрупнения частиц.

Поглощение

Поглощение света дымом обычно носит избирательный характер и резко выделяется в определённом узком участке спектра. При этом облако дыма окрашено в дополнительный цвет к поглощённому. Возможно поглощение света в широкой области спектра. В таком случае облако выглядит чёрным.

Многократное рассеивание

Если концентрация дыма достаточного велика, то лучистая энергия может рассеиваться много раз. Вследствие вторичного, третичного и последующего рассеяния лучи становятся белесоватыми и деполяризуются. В высокодисперсных системах это приводит к исчезновению окраски.

Дымность может измерена определением сажевого числа по методу Бахараха. С помощью отсоса газов через абсорбирующую бумагу определяется их загрязнённость. Сторона фильтрующего элемента, обращённая к газам, темнеет или вообще становится чёрной. Цвет сравнивается со шкалой, состоящей из 10 закрашенных дисков, оттенок которых меняется от 0 (белый цвет) до 9 (чёрный цвет). Номер шкалы, который совпадает с цветом фильтра и является сажевым числом по Бахараху.

Особенности аспирационных извещателей TITANUS

За счет преимуществ, закладываемых в основу своей продукции, компания WAGNER предлагает единственные в своем роде аспирационные извещатели с уникальными характеристиками для обеспечения высочайшей пожарной безопасности, благодаря их функциональности, гибкости в настройке, а также простоте в монтаже и эксплуатации.

Режим автоматического конфигурирования
Функция автоматического конфигурирования обеспечивает простой и быстрый ввод в эксплуатацию аспирационных извещателей TITANUS. Все стандартные функции заранее запрограммированы и предварительно настроены DIP-переключателем в соответствии с типом оборудования. Программное обеспечение и специальные инструменты не требуются.

Экстремально высокая чувствительность, обеспечиваемая сверхъяркими источниками светаС помощью сверхъярких источников света (HPLS) обеспечивается чувствительность детекторных модулей, в пять тысяч раз превосходящая чувствительность традиционных дымовых извещателей, а также улучшенная характеристика параметров срабатывания при различных видах пожара. Воздушный поток проходит не через точечные дымовые извещатели, как это происходило в ранее применяемых аспирационных системах, а напрямую поступает в измерительную камеру детекторного модуля. Экстремально высокая чувствительность обеспечивает свободу в выборе и применении оборудования. Сверхъяркий источник света

1. Поток воздуха вместо статичного накопления
2. Источник света (передатчик)
3. Фотодиод (приемник)

Предупреждение ложных срабатываний с LOGIC·SENS
Технология интеллектуальной обработки сигналов LOGIC·SENS заключается в проверке данных с детекторных модулей по сложным алгоритмам, основанным на исследовании процессов развития пожара и многолетней статистике реальных возгораний. Анализ поступающих от детекторного модуля данных позволяет отличить реальное возгорание от сигналов, связанных с высокой запыленностью, выхлопными газами и влажностью даже в особо сложных условиях применения.

Контроль системы трубопровода с PIPE·GUARD
Контроль воздушного потока посредством технологии PIPE·GUARD заключается в постоянной проверке системы воздухозаборных труб на наличие разрывов и засоров. Чувствительность системы может быть настроена так, что станет возможно распознавать засорение даже одного отверстия. Контроль воздушного потока имеет температурную компенсацию и может настраиваться с учетом изменения атмосферного давления воздуха.

Аспирационная система пожарной сигнализации – принципы работы и область применения

Производством современных аспирационных систем пожарной сигнализации занимаются многие отечественные и зарубежные производители. Разницы между отечественными и зарубежными аналогами практически нет, принцип работы у них практически идентичен, но эффективность работы всецело зависит от правильности монтажа таковой.

В аспирационных системах пожарной сигнализации, как уже понятно из названия, используется аспирационная технология обнаружения очагов возгорания в помещении. То есть в помещении постоянно ведется принудительный отбор проб воздуха (в различных местах), этот воздух тестируется на предмет обнаружения примесей дыма в нем. Забор проб воздуха осуществляется через многоуровневый фильтр, благодаря инновационной лазерной технологии определить наличие дыма в помещении можно даже на ранних стадиях возгорания. Таким образом, можно сказать, что аспирационные системы пожарной сигнализации гарантируют оперативное обнаружение очагов возгорания. Следовательно, пожар можно предотвратить, приняв быстрые меры по локализации очагов и эвакуации людей и материальных ценностей из помещения. Аспирационные системы подходят для установки на различных объектах. Довольно часто данный тип устанавливается на объектах со специфическими условиями, там, где по каким-либо причинам нельзя устанавливать комплексные, многофункциональные или адресно-аналоговые системы.

Аспирационная система пожарной сигнализации активно используют в следующих местах:

• на объектах с высокотехнологическим оборудованием (серверные узлы, дата-центры и т.п);
• в зданиях, в которых наблюдается повышенная активность воздушных потоков (спортивные комплексы, атриумы, торговые центры);
• в помещениях с высоким уровнем запыленности, влажности или загазованности (промышленные цеха);
• в помещениях, где имеются объекты с затрудненным доступом к объекту (лифтовые шахты, натяжные потолки и т.п).

Об эффективности работы аспирационных систем пожарной сигнализации также красноречиво свидетельствует тот факт, что именно этот тип зачастую устанавливается в зданиях имеющих историческую ценность (музеи, архитектурные памятники, художественные галереи и т.д). Аспирационные системы также установлены во многих религиозных и значимых в историческом плане местах, к примеру, в Лондонской Национальной галерее, во дворце Топкапи (Стамбул), во дворце китайского императора (Пекин) и т.п.

При выборе системы для того или иного объекта необходимо учитывать следующие аспекты:

• площадь объекта;
• высотность (количество этажей в здании);
• особенности конфигурации помещений;
• степень пожарной опасности.

Извещатель ИПА

Извещатель пожарный аспирационный ИПА ТУ4371-086-00226827-2006 представляет собой единый блок, внутри которого располагаются пять рабочих зон: разряжение, нагнетание и грубая очистка, тонкая фильтрация, измерение воздушных проб, клеммные соединения. Также на корпусе имеется электронный отсек анализа возгорания:

• «температура» – реагирует на повышение температуры внутри помещения;
• «дым» — чувствителен к оптическому изменению воздушной среды;
• «газ» — измеряет и анализирует отклонение от установленной нормы газов в воздухе;
• «поток» — улавливает изменения газовоздушного потока.

С одной стороны к прибору подсоединяется входящий воздухозаборный трубопровод, с другой – выхлопная труба. В отсеке разряжения располагается вентилятор – аспиратор. Максимальная длина трубопровода – 80 метров. Расстояние между заборными отверстиями – 9 метров.

ИПА предназначен для защиты помещений жилого и производственного типа, а также тоннелей, шахт, кабельных каналов и прочее. Прибор забирает из воздушной среды пробы, анализирует их и передает на пульт управления сигналы: «Норма», «Тревога 1», «Тревога 2», «Пуск», «Пуск 30с», «Авария».

Датчик эксплуатируется при температуре окружающей среды от -22 до + 55С. Не терпит попадания на электронный блок прямых солнечных лучей, а также наличия в воздухе парок кислот и щелочей, способных вызвать коррозию. Устойчив к вибрациям с частотой от 50 до 150 Гц.

Производительность прибора – 0,25 м3 /мин. Время бесперебойной работы ИПА при оптимальных условиях – 10000 часов.Прочистка труб выполняется раз в год.

Сегодня аспирационные извещатели не очень распространены. Однако уникальные особенности эксплуатации приборов, такие как: высокая чувствительность, работа в тяжелых условиях, труднодоступных местах и больших помещениях делают их конкурентоспособными с другими видами извещателей.

УСТАНОВКА И ОБСЛУЖИВАНИЕ АСПИРАЦИОННЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ

Правила монтажа аспирационных извещателей определяются сводом правил СП5.13130.2009. При этом одна труба с точки зрения количества защищаемых помещений приравнивается к одному шлейфу пожарной сигнализации.

Таким образом, она может защищать:

• помещения суммарной площадью не более 300м2, при расположении на двух, сообщающихся этажах;
• площадью не более 1600м2 на одном этаже с общим выходом в коридор, вестибюль и пр. – не более 10.

При выполнении некоторых дополнительных условий – установка световой сигнализации над каждым входом в помещение, их количество может быть увеличено до 20.

В большинстве случаев, как уже говорилось, каждое воздухозаборное отверстие приравнивается к одному точечному дымовому пожарному извещателю. Следовательно количество и расстояние между ними определяется по аналогии.

Воздухозаборные трубы аспирационных извещателей допускается устанавливать как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях.

Кроме того:

• нормируются расстояния от точек воздухозабора до вентиляционных отверстий;
• учитывается наличие стеллажей и балок.

Высота установки и расстояние между воздухозаборными отверстиями и от крайнего отверстия до стены определяется чувствительностью пожарного извещателя и составляет:

Допускается скрытая установка труб при обеспечении свободного доступа к отверстиям для забора воздуха.

Что касается периодичности и общих требований обслуживания, то они определяются соответствующим регламентом.

При этом следует учитывать некоторые технические особенности, касающиеся, например, продувки труб компрессором, которая производиться при их отключении от извещателя. Это обусловлено предотвращением повреждения вентилятора воздухом высокого давления.

В процессе обслуживания следует производить чистку фильтров, защищающих датчик от пыли.

Также при проверке работоспособности не рекомендуется пользоваться специальным аэрозолем, поскольку время жизни частиц дыма должно соответствовать, минимум, времени транспортировки пробы от воздухозаборного отверстия до дымового детектора извещателя.

  *  *  *

2014-2020 г.г. Все права защищены.Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Примечания

1. ↑ Дымномер//Энциклопедия современной техники. Автоматизация производства и промышленная электроника. Том 1 (А — И) —М.: Советская энциклопедия, 1962
2. Дымомер//Корнеева Т. В. Толковый словарь по метрологии, измерительной технике и управлению качеством. Основные термины: около 7000 терминов —М.:Рус.яз., 1990
3. ↑ Зимон А. Д., Лещенко Н. Ф. Коллоидная химия — М.: Агар, 2003
4. ↑ Грин Х., Лейн В. Аэрозоли — пыли, дымы и туманы — Л.: Химия, Ленинградское отделение. 1972
5. Б. Н. Суслов Между пылинками и молекулами (о коллоидах) —МЛ.:Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1949
6. Александров А. В. Судовые системы. -Л.:СУДПРОМГИЗ, 1962 С. 183
7. Кошевенко А. В., Кривцов С. Н., Кузьмин А. Е. Совершенствование измерительной части дымомера для диагностирования дизельных двигателей.//Вестник ИрГСХА/Иркут. гос. с.-х. акад.. Иркутск.-2011.-Вып. 42
8. ↑ Драйздел Д. Введение в динамику пожарных рисков — М.:Стройиздат, 1990
9. Цветков В. Б., Серегин В. Ф., Ципенюк Д. Ю., Аванесов Р. Г. Исследование распространения светового сигнала от фотолюминесцентных указательных знаков в условиях задымления//Технологии техносферной безопасности № 1(35) февраль 2011
10. Дым//Пожарная безопасность. Энциклопедия. —М.:ФГУ ВНИИПО, 2007
11. Пятаева А. В., Фаворская М. Н. Применение эволюционного алгоритма для сглаживания гистограмм при раннем обнаружении дыма на открытых пространствах//
    DSPA: Вопросы применения цифровой обработки сигналов Том:6 N 4, 2016
12. ↑ Вейцер Ю. И., Лучинский Г. П. Маскирующие дымы —М, Л., 1947
13. Беляев С. П. и др. Оптико-электронные методы изучения аэрозолей —М.: Энергоиздат, 1981
14. Цыпышев П. И. Методы обнаружения дымовых газов//Энерго- и ресурсосбережение в теплоэнергетике и социальной сфере: материалы международной научно-технической конференции студентов, аспирантов, ученых Т. 4 № 1, 2016
15. Антошин А. А., Безлюдов А. А., Никитин В. И. Измерение интенсивности прошедшего и рассеянного вперед оптического излучения в задымленной среде//Актуальные проблемы пожарной безопасности: материалы XXХI Междунар. науч.-практ. конф. М.:ВНИИПО, 2019
16. Суриков А. В. Исследование оптических свойств дымов//Чрезвычайные ситуации: образование и наука Т.2 № 7(7), 2012
17. Александров А. В. Судовые системы. -Л.:СУДПРОМГИЗ, 1962 С. 183
18. . Cole Innovation & Design. Дата обращения 11 мая 2009.
19. В. Л. Здор, М. В. Савин Перспективные технические средства обнаружения загораний
20. Филиппов А. Г., Талировский К. С. Новые способы обнаружения источников пожара на основе бескамерной технологии для извещателей пожарных дымовых оптико-электронных точечных//Актуальные проблемы пожарной безопасности: материалы XXVII Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 25-летию МЧС России. В 3 ч. Ч. 2. М.: ВНИИПО, 2015
21. Дрожжин О. Разумные машины —МЛ., Издательство детской литературы, 1936 с. 136