Аспирационне пожарные извещатели STRATOS

Практические рекомендации по размещению на объектах аспирационных пожарных извещателей STRATOS.

        Целью данной статьи является определение наиболее рациональных способов применения и размещения аспирационных пожарных извещателей STRATOS производства компании AirSense Technology Ltd. (Англия). Статья содержит наиболее типичные способы размещения аспирационных пожарных извещателей (АПИ), основанные на комплексном подходе и учитывающие основные факторы (архитектурные, технологические, эксплуатационные и т.п.), оказывающие влияние на работоспособность АПИ на защищаемых объектах. Рассматриваемый материал может быть особо полезен для проектных, проектно-монтажных организаций, а также работников, занимающихся эксплуатацией и обслуживанием систем пожарной сигнализации, в состав которых входят АПИ. 

        Кроме того, рассмотренные в статье практические рекомендации могут быть использованы заказчиками и генеральными подрядчиками при разработке технических заданий на проектирование систем пожарной сигнализации с использованием аспирационных пожарных извещателей. 

Основные понятия и определения.

        Аспирационный пожарный извещатель – пожарный извещатель, реагирующий на продукты горения в виде твердых и (или) жидких частиц, которые с помощью аспиратора (специализированной турбины) засасываются из защищаемого помещения через точки забора, и по заборным трубопроводам поставляются к чувствительному элементу АПИ, регистрирующему возгорание.

        Заборный трубопровод– трубопровод, по которому транспортируются пробы воздуха из защищаемого помещения к чувствительному элементу АПИ. 

        Точка забора – отверстие в заборном трубопроводе через которое происходит всасывание воздуха из защищаемого помещения для передачи этого воздуха к чувствительному элементу АПИ.

        Транспортное время – промежуток времени, необходимый для доставки пробы воздуха из точки забора в защищаемом помещении к чувствительному элементу АПИ.

        Первичное обнаружение загорания (задымленности) – осуществляется в местах прохождения задымленного воздуха при работающих системах кондиционирования воздуха. Обычно это решетки на выходе аппаратов кондиционирования и других агрегатов подготовки воздуха.

        Вторичное обнаружение загорания (задымленности) – осуществляется в местах прохождения задымленного воздуха при отключенных системах кондиционирования воздуха, или их отсутствии. Обычно это верхняя часть защищаемого пространства.

Общие положения.

        В различных типах помещений, где применяется кондиционирование воздуха для поддержания необходимой рабочей температуры и влажности, может возникать достаточно интенсивный воздушный поток. Наличие такого потока делает маловероятным обнаружение задымленности с помощью обычных, например точечных пожарных извещателей, в следствии быстрого удаления задымленного воздуха от очага возгорания. Поэтому такие помещения необходимо защищать аппаратурой альтернативной общепринятым техническим средствам обнаружения загораний. Зарубежный и отечественный опыт показывает, что в данном случае наиболее эффективным решением этой проблемы является применение аспирационных пожарных извещателей. 

          АПИ STRATOS имеют несколько основных преимуществ перед традиционными системами обнаружения дыма, одной из которых является способность обеспечивать «кумулятивное обнаружение». Когда дым распространяется и рассеивается по всему помещению, его концентрация уменьшается и становится всё труднее обнаружить его традиционными средствами обнаружения. Кумулятивное обнаружение относится к способности забирать воздух из многих точек в пределах защищенной зоны и направлять его в один извещатель. АПИ STRATOS непрерывно отбирают эти небольшие количества дыма по всей защищенной зоне и переносят их к чувствительному элементу датчика.

Принцип действия АПИ STRATOS:

        Воздух из защищаемого помещения всасывается при помощи высокоэффективного аспиратора через систему заборных трубопроводов. Проба этого воздуха пропускается через специальный пылезащитный фильтр, после чего направляется в калиброванную камеру обнаружения, контролируемую стабильным лазерным источником. При наличии дыма в измерительной камере свет рассеивается, что регистрируется высокочувствительной приемной системой. Затем полученный сигнал обрабатывается в процессорной плате извещателя. Результаты анализа индицируются посредством шкального индикатора и пороговых индикаторов сигнала тревоги. Далее датчики через выходные реле или специализированную интерфейсную плату могут передавать информацию о своем состоянии либо на сетевой командный модуль либо на прибор приемно-контрольный пожарный. 

        АПИ STRATOS оснащены функцией предупреждения ложного срабатывания, вызываемого внешними источниками. При этом, внешние загрязнения (например, выхлопные газы двигателей автомобилей, находящихся неподалёку на автостоянке) не служат препятствием для правильного определения степени задымленности, особенно в помещениях с кондиционированием воздуха. 

        АПИ STRATOS обладают функциональной особенностью ClassiFire® которая обеспечивает оптимальную работу в различных условиях эксплуатации. Наблюдение за усредненными, статистически обработанными характеристиками условий эксплуатации и автоматическая установка порогов тревоги для защищаемой зоны, дает возможность системе заранее предупреждать о потенциально опасной ситуации и одновременно уменьшает опасность возникновения ложных тревог. 

        АПИ STRATOS возможно объединять в локальную сеть. Это замкнутая телекоммуникационная сеть (RS485), не требующая дополнительного оборудования. Она связывает извещатели и командные модули STRATOS по конфигурации, выбранной заказчиком. Сеть позволяет дистанционно программировать все объединенные детекторы и автоматически определять неисправности. Так же она может быть подключена к внешним системам, таким как например, системы управления зданием (BMS). Широкий диапазон чувствительности АПИ STRATOS предполагает их оптимальную настройку для разнообразных условий эксплуатации. Диапазон чувствительности 0,0015 ? 25 ? затемнения на метр предусматривает установку до четырех различных уровней тревоги, в соответствии с увеличением степени задымления. «Предтревога» (Pre Alarm level) - предусматривает местную индикацию с индицированием фазы развития пожара. «Внимание» (Aux level) - выдача сигналов на пульт в помещение пожарного поста защищаемого объекта, где находится персонал, ведущий круглосуточное дежурство. «Пожар 1» (FIRE 1 level) – выдача сигнала на пульт централизованного наблюдения. «Пожар 2» (FIRE 2 level) – включение системы пожаротушения. 

        Благодаря широкому диапазону чувствительности, наличию нескольких уровней сигналов тревоги и отслеживанию нарастания опасной концентрации продуктов горения АПИ STRATOS при включении их в систему пожаротушения позволяют не опасаться за несанкционированное или излишне раннее срабатывание систем пожаротушения. Правильный расчет необходимого количества и мест расстановки АПИ STRATOS надежно обеспечивает возможность раннего оповещения о пожаре. 

        Детекторы STRATOS имеют встроенный журнал регистрации событий и командный модуль (с функцией дистанционного дисплея), позволяют осуществлять разнообразные способы монтажа, имеют простые схемы подключения к приборам приемно-контрольным пожарным. Модульность и гибкость построения систем пожарной сигнализации на базе извещателей STRATOS может помочь разработчикам найти идеальные варианты решения этой ответственной инженерной задачи.  

Область применения аспирационных пожарных извещателей STRATOS.

        Основными преимуществами аспирационных пожарных извещателей являются обнаружение пожара на ранней стадии его развития и возможность защиты большой площади помещений одним прибором. 

        АПИ позволяют обнаруживать задымления в условиях, когда обнаружение дыма затруднено, т.е. в помещениях с большой площадью, с высокими потолками или с большим уровнем естественной/ искусственной циркуляции воздуха – торговые центры, ангары для авиационной техники, машинные залы электростанций, холодильные камеры, туннели, спортивные залы и т.д. Данный класс пожарных извещателей может эффективно применяться для обеспечения самого раннего обнаружения пожара, что очень важно для помещений с дорогостоящей аппаратурой – залы с телекоммуникационным оборудованием, помещения с вычислительной техникой, радиоаппаратурой, цеха по изготовлению микропроцессорной техники и т.д. Аспирационная технология позволяет средствам противопожарной защиты устойчиво функционировать в условиях с жесткими окружающими средами, т.е. в помещениях с повышенным уровнем загрязнения окружающей среды или экстремальными климатическими характеристиками: электростанции, шахты, общественный транспорт, промышленные предприятия и производственные здания, связанные с производством и хранением изделий из древесины, полимерных материалов, текстильно-галантерейных, швейных, обувных, кожевенных, табачных, меховых, и целлюлозно-бумажных изделий, резины, резинотехнических изделий и т.д. Аспирационные детекторы дыма возможно использовать в экстремальных условиях: при низких температурах, механических перегрузках и жестких условиях эксплуатации, так система заборного трубопровода и непосредственно чувствительный элемент извещателя могут быть установлены в разных помещениях. Кроме того, в зданиях и помещениях с повышенными требованиями к эстетике, аспирационные датчики позволяют выполнить весь комплекс противопожарных мероприятий практически без нарушения их дизайна.

Стратификация дыма в атриуме

 

        Одной из уникальных отличительных черт АПИ, по сравнению с традиционными точечными пожарными извещателями, является возможность надежной работы аспирационных детекторов в среде расслоенного (стратифицированного) по высоте дыма. На Рисунке 1 проиллюстрирован типичный случай образования стратификации продуктов горения – пожар в крытом атриуме. В такой ситуации из-за выравнивания температур поднимающегося дыма и теплого воздуха от крыши атриума возникает равновесный термический уровень выше которого продукты горения практически не поднимаются. В этом случае традиционные точечные пожарные извещатели (которые были бы размещены вдоль потолка аналогично заборному трубопроводу АПИ №1) не дали бы сигнала о пожаре, т.к. дым от пожара до них просто не дошел бы. При применении же АПИ в той конфигурации что изображена на Рисунке 1, заборный трубопровод №2 четко выдал бы сигнал о пожаре.

        Кроме того, особо эффективным является использование АПИ в энергетической промышленности, использующей для выработки электроэнергии различные типы топлива включая каменный уголь, газ, нефть, ядерное топливо, гидроэнергоресурсы и т.д. Аспирационные пожарные извещатели не только снизят опасность возникновения пожара на электростанции, но и предотвратят подачу ложных сигналов тревоги, которые могут привести к дорого обходящемуся простою в выработке электроэнергии и последующему повторному включению генерирующих мощностей.  

Требования к размещению АПИ STRATOS.

        При проектировании систем пожарной сигнализации с использованием АПИ STRATOS следует учесть следующие аспекты: 

  • высоту и объем защищаемого помещения;
  • характеристики воздушного потока в защищенной зоне, включая и вопрос о том, как аппаратные средства и оборудование, установленные в помещении, влияют на воздушный поток;
  • условия эксплуатации – изменение влажности и температуры;
  • наличие и местонахождение основных источников пожарной опасности;
  • уровень подготовки обслуживающего персонала;
  • расположение, высоту стеллажей и устройств для складского хранения;
  • способ погрузки (разгрузки) товара и оборудования; - уровень классификации чистых производственных помещений;
  • требования национальных норм и промышленных стандартов;
  • расположение систем фильтрации и воздухоприводных установок;
  • уровень надежности защиты, требуемый заказчиком. 

        Уровень чувствительности АПИ STRATOS определяется условиями окружающей среды в каждом конкретном случае. 

        При проектировании необходимо учесть возможность расслоения (стратификации) дыма. Расслоение дыма происходит во многих помещениях с высоко расположенными потолками. Для обнаружения задымленности, следует размещать заборные трубопроводы на различных высотах, что позволит обнаружить возгорание на более ранней стадии. При предпроектном исследовании объекта рекомендуется провести испытания дымом, используя генератор дыма или другой аналогичный метод. Выбор конфигурации заборных трубопроводов зависит от частного случая применения и внутренних требований на объекте (выполняемых работ, доступа к полостям, вопросов эстетического порядка, и т.д.).

Вторичное обнаружение пожара

 

        При вторичном методе обнаружения пожара заборный трубопровод, как правило, должен монтироваться в сеточном формате (См. Рис. 2). При этом, расстояние между трубопроводами, их длина, количество и диаметр точек забора определяются национальными нормами к монтажу аспирационных систем.

Седловидная скобаОбводная скоба

        Для облегчения монтажа заборных трубопроводов, монтируемых на потолке, специально, с учетом колебаний температуры используется жесткая труба (из поливинилхлорида, акрилонитрилбутадиен-стирола). Так как наружные климатические изменения могут вызывать расширение и сжатие трубопроводов сети, то для обеспечения возможности небольших перемещений заборного трубопровода рекомендуется использовать седловидные (См. Рис. 3) или обводные (См. Рис. 4) скобы трубопроводов.

Первичное обнаружение пожара

        Если защищаемое помещение оснащено агрегатами подготовки воздуха (системы кондиционирования, вентиляции и др.) то наиболее эффективным, с точки зрения скорости обнаружения продуктов возгорания, является первичный метод. В этом случае заборные трубопроводы размещаются на входах/ выходах систем воздухоподготовки (См. Рис 5).

Защита чистой комнаты

        Очень часто в помещениях с воздухоподготовкой бывает необходимо использовать компенсационный трубопровод аспирационного детектора. Компенсационный трубопровод предназначен для выравнивания давления воздуха между областью, в которой установлен детектор, и областью, в которой находятся заборные точки трубопровода. Это необходимо проделывать, т.к. в связи с конструктивными особенностями аспиратора, в случае большого значения вышеуказанного перепада давлений, датчик не сможет корректно работать. Типовой случай построения системы заборных трубопроводов с использованием компенсационного отверстия АПИ является защита т.н. «чистых» комнат (См. Рис. 6).

        Блоки измерения и индикации АПИ STRATOS могут быть размещены в пределах защищаемой зоны или снаружи от защищаемой зоны. Их расположение в первую очередь зависит от таких факторов, как внутренняя конфигурация, рабочие процессы, условия окружающей среды. Для облегчения монтажа и технического обслуживания блоков измерения и индикации аспирационных детекторов, их следует монтировать на рабочей высоте (0,8?1,5 м от уровня пола).  

        Некоторые помещения, например, офисные помещения и т. д., имеют подвесные потолки. При размещении заборных трубопроводов в пространстве между подвесным потолком и перекрытием рекомендуются следующие конструктивные решения: 

Использование гибких капилляров

1) отбор проб с использованием гибких капилляров: пробы воздуха берутся из защищаемого помещения через облицовочную плитку с помощью капиллярных трубок (См. Рис. 7). Расположение точек отбора проб с использованием капилляров должно совпадать с сеточной схемой расположения, показанной на Рисунке 2;

Использование жестких капилляров

2) в ситуациях, когда заборный трубопровод в запотолочном пространстве может быть точно расположен над расчетными точками забора в подвесном потолке, более целесообразным является применение жестких капилляров (См. Рис. 8);

Использование капилляра типа трость

3) некоторые рабочие зоны могут иметь опорные балки и пространства, как часть конфигурации потолка. В тех зонах, где пространство между подвесным потолком и перекрытием превышает определенное расстояние (по европейским нормам 600 мм) необходимо использовать заборный трубопровод с использованием капилляров типа «трость». Этот метод отбора проб обеспечивает кратчайшее время переноса дыма, позволяя в то же время прокладывать более длинные трубы. Схема применения представлена на Рисунке 9.

Защита пространства под фальшполом

        При размещении отверстий для отбора проб необходимо принять меры предосторожности в отношении накопившейся пыли или грязи. Поэтому отверстия для отбора проб следует сверлить с нижней стороны и/или с боковой стороны трубы, а не с верхней стороны. Рисунок 10 иллюстрирует систему заборных трубопроводов в пространстве под полом. Такую же компоновку можно применить, если полости представляют собой пространство между подвесным потолком и перекрытием или пространство под крышей или покрытием промышленного здания.

Защита камеры с важным оборудованием

        АПИ STRATOS могут защитить дорогостоящую аппаратуру в монтажных камерах путем непрерывного отбора проб из внутренней среды или с применением первичного метода обнаружения при размещении заборных трубопроводов в области вентиляционных блоков камеры. Примерная схема представлена на Рисунке 11.

Отбор из воздуховода

        Отбор проб в вентиляционном канале обеспечивается путем размещения заборного трубопровода по всей ширине вентиляционного канала. Схема представлена на Рисунке 12. В части заборного трубопровода, расположенной в вентиляционном канале, просверливаются отверстия для отбора проб и размещаются с разворотом на 30 - 45? относительно осевой линии воздушного потока. Затем проанализированный в измерительной камере датчика воздух возвращается из извещателя обратно в вентиляционный канал через компенсационный трубопровод. Вытяжной зонд, как правило, вставляется на одну треть ширины вентиляционного канала. При монтаже нужно обратить особое внимание на надлежащее уплотнение и воздухонепроницаемость входных точек заборного и компенсационного трубопроводов в исследуемом вентиляционном канале. Для отбора проб в помещениях и в вентиляционных каналах требуются отдельные аспирационные пожарные извещатели.

Требования по использованию АПИ STRATOS, предназначенных для формирования сигнала на запуск средств пожаротушения.

        Благодаря наличию нескольких уровней сигналов тревоги и настраиваемому диапазону чувствительности АПИ STRATOS возможно использовать в качестве средств формирования стартового сигнала для запуска систем пожаротушения. 

        Исходя из зарубежной практики использования аспирационных детекторов дыма, для осуществления алгоритма пуска средств пожаротушения предполагается наличие двух отдельных точек детектирования, которые необходимы для срабатывания системы, то есть наличие двух отдельных аспирационных пожарных извещателей. 

        Наиболее распространены следующие два способа применения АПИ STRATOS, осуществляющих выдачу стартового сигнала для запуска средств пожаротушения: 

1) АПИ STRATOS и обычные точечные пожарные извещатели.

Аспирационный пожарный извещатель STRATOS устанавливают в вентиляционном канале или на выходе аппаратов для кондиционирования воздуха – первичное обнаружение задымленности. Обычные точечные пожарные извещатели устанавливают в соответствии с национальными нормами пожарной безопасности -вторичное обнаружение задымленности. Также, дополнительно, АПИ STRATOS могут быть размещены в запотолочных и запольных пространствах для расширения возможностей обычной системы обнаружения загорания. Возможные алгоритмы работы системы:

- АПИ STRATOS при обнаружении задымления воздуха отключает систему вентиляции или кондиционирования воздуха. Запуск системы пожаротушения осуществляется только от точечных пожарных извещателей.

- АПИ STRATOS отключает систему вентиляции или кондиционирования воздуха при достижении концентрации задымленности определенного значения. Запуск системы пожаротушения проводится по схеме совпадения, то есть получения сигналов от прибора STRATOS и точечного пожарного извещателя.

2) Только аспирационные пожарные извещатели STRATOS.

Один детектор STRATOS устанавливают в вентиляционном канале или на выходе аппаратов для кондиционирования воздуха. Два других АПИ STRATOS размещают на уровне потолка защищаемого помещения. После первичного обнаружения задымленности первый датчик STRATOS отключает систему вентиляции или кондиционирования воздуха. Сигнал для запуска системы пожаротушения выдают два других прибора, расположенных под потолком защищаемого помещения.

Требования к монтажу АПИ STRATOS.

        Монтаж датчиков STRATOS должен проводиться в соответствии с технической документацией на конкретные типы извещателей, представленной изготовителем. При установке аспирационных пожарных извещателей следует учитывать направления движения воздушных потоков в защищаемом помещении. Разводка электрических питающих и сигнальных кабелей осуществляется в соответствии с национальными нормами пожарной безопасности. 

        С февраля 2010 г. АПИ STRATOS сертифицирован в соответствии с нормами ДСТУ EN 54-20, введенными в Украине в октябре 2009 г. (См. Рис. 13).

Сертификат Stratos HSSD2 февраль-июль 2010

 

 

Опрос

В какой услуге компании вы заинтересованы?
 

Поиск по сайту

Украинский портАл