Выбор средств пожарной автоматики => Таблица 5.2. Возможные виды применяемых отв в зависимости от способа пожаротушения. 6. выбор быстродействия аупт....

Таблица 5.2

 

Возможные виды применяемых ОТВ в зависимости от способа пожаротушения

 

Способ тушения	Применяемое ОТВ
По поверхности	Вода (распыленная или тонкораспыленная, с добавками или без добавок)
	Пена (средней или низкой кратности)
	Порошок общего или специального назначения
По объему	Пена (высокой или средней кратности)
	Газовые огнетушащие вещества
	Порошок общего назначения
	Огнетушащие аэрозоли
Локальный по поверхности	Вода (распыленная или тонкораспыленная, с добавками или без добавок)
	Пена (средней или низкой кратности)
	Порошок общего или специального назначения
Локальный по объему	Пена (высокой или средней кратности)
	Газовые огнетушащие вещества
	Порошок общего назначения

 

Если суммарная площадь затенения превышает предельные значения, которые указаны в НПБ 88-2001*, то рекомендуется размещать дополнительные модули для подачи порошка непосредственно в затененной зоне или в положении, исключающем затенение.

Объемный способ пожаротушения рекомендуется применять, если конструктивные элементы объекта существенно экранируют подачу ОТВ непосредственно на поверхность вероятного очага пожара. При этом параметры, характеризующие герметичность защищаемого помещения (параметр негерметичности, степень негерметичности или др.), не должны превышать предельных значений, указанных в НПБ 88-2001*.

Локальные способы пожаротушения (по объему или по площади) применяют для тушения пожаров отдельных агрегатов или оборудования в тех случаях, когда защита помещения в целом с помощью АУПТ технически невозможна или экономически нецелесообразна.

При этом учитывают особенности применения локальных способов пожаротушения, в частности:

а) для локального пожаротушения по объему высокократной пеной защищаемые агрегаты или оборудование ограждают металлической сеткой с размером ячейки не более 5 мм. Высота ограждающей конструкции должна быть на 1 м больше высоты защищаемого агрегата или оборудования и находиться от него на расстоянии не менее 0,5 м;

б) локальная защита отдельных производственных зон, участков, агрегатов и оборудования огнетушащим порошком производится в помещениях со скоростями воздушных потоков не более 1,5 м×с^-1 или с параметрами, указанными в технической документации на модуль порошкового пожаротушения.

В помещениях объемом свыше 400 м³, как правило, применяются способы порошкового пожаротушения, как локальный по площади или объему, или по всей площади.

5.3. В зависимости от выбранного ОТВ и способа пожаротушения выбирают тип АУПТ: установки водяного, пенного, газового, порошкового или аэрозольного пожаротушения.

Для водопенных АУПТ выбирают вариант установки: спринклерная или дренчерная.

Учитывают, что высота помещений, защищаемых спринклерной АУПТ, ограничена и не должна превышать 20 м (за исключением установок, предназначенных для защиты конструктивных элементов покрытий зданий и сооружений).

Спринклерные установки водяного и пенного пожаротушения в зависимости от температуры воздуха выбирают:

- водозаполненными - для помещений с минимальной температурой воздуха 5 ^оС и выше;

- воздушными - для неотапливаемых помещений зданий с минимальной температурой ниже 5 ^оС.

 

6. ВЫБОР БЫСТРОДЕЙСТВИЯ АУПТ

 

6.1. Время, в течение которого пожар в защищаемом объекте должен быть обнаружен, определяют из соотношения:

. (6.1)

На основании классификации защищаемого объекта по функциональной пожарной опасности выявляют необходимость ограничения токсичности применяемых для тушения ОТВ.

Для объектов, функциональная пожарная опасность которых отнесена к классам Ф2 или Ф3 по СНиП 21-01-97*, должны применяться ОТВ, для которых величина нормативной огнетушащей концентрации при тушении пожара в защищаемом объекте ниже максимальной концентрации, при которой огнетушащее вещество еще не вызывает необратимых воздействий С_от. Значения этой концентрации для некоторых ОТВ приведены в прил. 1 (табл. 3, 4).

6.2. Расчет максимально-допустимого времени выхода АУПТ на рабочий режим от момента возникновения пожара проводят для следующих условий [27]:

а) для обеспечения безопасности людей:

, (6.2)

где - время, необходимое для эвакуации людей;

К_б - коэффициент безопасности;

- критическая продолжительность пожара для рассматриваемого опасного фактора пожара (ОФП);

б) для обеспечения снижения ущерба после пожара:

, (6.3)

где - время срабатывания АУПТ, обеспечивающее минимизацию распространения пожара;

- критическая продолжительность пожара с планируемым ущербом от него в пределах начальной стадии развития пожара.

Время определяют из неравенства

, (6.4)

где - время обнаружения пожара с помощью технических средств автоматической пожарной сигнализации (ТС АПС) в составе АУПТ (для спринклерных АУПТ - время до срабатывания первого спринклерного оросителя);

- быстродействие АУПТ (время от подачи управляющего сигнала на включение АУПТ до выхода установки на рабочий режим) - определяется по технической документации (ТД) на технологическую часть АУП.

При отсутствии данных ориентировочные значения быстродействия АУПТ можно принять по данным таблицы 6.1 [].

 

Таблица 6.1

 

Ориентировочные значения инерционности АУПТ

 

Тип АУПТ	Быстродействие АУПТ (), с
Спринклерные водозаполненные	0
Спринклерные воздушные	500
Дренчерные с электропуском	200
Дренчерные с пневмопуском	300
Газовые	5
Порошковые	5
Аэрозольные	5

 

Из дальнейшего рассмотрения исключают АУПТ, которые не удовлетворяют условию неравенства 6.4.

 

7. ВЫБОР ТИПА ПОЖАРНЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ

 

При выборе типа пожарного извещателя (ПИ) необходимо определить задачи, стоящие перед системой обнаружения пожара в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 "Пожарная безопасность":

- обеспечение пожарной безопасности людей;

- обеспечение пожарной безопасности материальных ценностей;

- обеспечение пожарной безопасности людей и материальных ценностей.

Необходимо собрать исходные данные по характеристике объекта и виду пожарной нагрузки. Затем провести анализ характеристик пожарных извещателей, которые будут удовлетворять этим требованиям.

Исходными данными для выбора типа ПИ могут быть следующие факторы и параметры:

- вид, количество и распределение пожарной нагрузки;

- превалирующий фактор пожара;

- наличие факторов схожих с факторами пожара, которые могут привести к ложным срабатываниям (устройства отопления, светильники и другие тепловыделяющие элементы, прогрев конструкций помещений от солнечного излучения, дым, пыль, влага, источники ИК- и УФ- излучения, солнечное излучение);

- диапазон температуры и влажности;

- наличие механических воздействий по ГОСТ 17516.1-90;

- наличие коррозионно-активных агентов;

- уровень электромагнитных помех на месте размещения;

- геометрические размеры помещения (длина, ширина и высота ограждающих конструкций);

- конструкции перекрытия;

- категории помещений по НПБ 105-2003 и классы зон по ПУЭ;

- предел огнестойкости строительных конструкций;

- характеристика и расстановка технологического оборудования;

- расположение инженерных коммуникаций;

- наличие и характеристика систем вентиляции, кондиционирования воздуха, воздушного отопления;

- время обнаружения пожара, необходимое для выполнения задач, стоящих перед системой.

При выборе типа ПИ может быть произведен расчет времени наступления предельно допустимых значений опасных факторов пожара и соответственно величины очага пожара, который должен быть обнаружен.

Решающим значением при выборе типа ПИ является определение превалирующих факторов пожара (газ, аэрозоль, дым, пламя, температура), последовательность и время их возникновения.

При недостаточности информации необходимо получить экспертное заключение о возможных факторах пожара или провести эксперименты.

Например, в соответствии с экспериментальными данными о развитии очага пожара целлюлозосодержащих материалов в течение первых 20 мин выделяются газообразные продукты термического разложения, затем появляются видимые дымообразные продукты, регистрируемые дымовыми ПИ на 40-й мин. Появление в помещении пороговых уровней избыточной температуры обнаруживается через 2-2,5 часа в зависимости от высоты помещения, открытое пламя может быть обнаружено раньше срабатывания тепловых извещателей.

Если установлено, что превалирующим фактором пожара будут газообразные продукты, то целесообразно применение газовых пожарных извещателей. Применение газовых пожарных извещателей ограничено отсутствием сертифицированных образцов, удовлетворяющих в достаточной степени требованиям применения.

Если установлено, что превалирующим фактором пожара будет дым, то целесообразно применение дымовых ПИ.

Если установлено, что превалирующим фактором пожара будет пламя, то целесообразно применение извещателей пламени.

Если установлено, что превалирующим фактором пожара будет тепло, то целесообразно применение тепловых пожарных извещателей.

Если преобладающий фактор вероятного пожара не установлен, целесообразно применение комбинации извещателей или комбинированных (в том числе диагностических, "интеллектуальных" извещателей, реагирующих на различные факторы пожара.

При обнаружении пожара отдельное помещение может быть разбито на различные зоны обнаружения в зависимости от вероятности возникновения пожара и его динамики, для формирования своевременных воздействий на него. При этом в каждой зоне могут быть установлены различные типы извещателей.

 

8. ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА И ПРИМЕНЕНИЯ ПОЖАРНЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ ПЛАМЕНИ

 

Вопросы применения и размещения пожарных извещателей пламени (ПИП) имеют более сложный характер, чем применение тепловых и дымовых пожарных извещателей.

Однако правильный выбор ПИП, алгоритма их включения, оптимальный подбор соотношения сигнал/помеха (параметра характеризующего его чувствительность и помехозащищенность ПИП) в конкретных условиях применения позволяет обеспечить раннее обнаружение очага пожара в условиях действующих помех.

 

8.1. Характеристики пожарных извещателей пламени и особенности их работы

 

Пожарные извещатели в зависимости от области спектральной чувствительности можно разделить на следующие группы:

- чувствительные в области ультрафиолетового спектра электромагнитного излучения (УФ);

- чувствительные в видимой области спектра;

- чувствительные в инфракрасной области спектра (ИК);

- многоспектральные.

Пожарные извещатели ИК диапазона в зависимости от информативного признака излучения пламени разделяются на два типа:

- извещатели, реагирующие на постоянную составляющую излучения;

- извещатели, реагирующие на эффект пульсации (мерцания) излучения пламени, где за полезный сигнал принимается только его изменение с частотой от 2 до 40 Гц (пульсация), характерное для свободного горения материалов.

Способность ПИ обнаруживать пламя характеризуется чувствительностью, т.е. расстоянием, на котором он срабатывает от излучения пламени тестовых очагов заданной величины по НПБ 72-98.

Чувствительность пожарного извещателя зависит от спектра излучения пламени разных горящих материалов и диапазона спектральной чувствительности извещателя. Эти параметры должны приводиться в технической документации на пожарные извещатели. Если в технической документации на ПИ этих данных нет, то целесообразно проведение испытаний для обеспечения эффективного обнаружения горения.

Другой важной характеристикой пожарного извещателя является его инерционность.

Инерционность извещателей пламени в основном определяетсясо способом обработки сигнала, формируемого фотоприемником. Способ обработки сигнала связан, в свою очередь, с информационным признаком пожара на который реагирует ПИ.

Извещатели, реагирующие на постоянную составляющую входного сигнала, как правило, могут иметь малую инерционность (1 мкс-3 с).

Извещатели, реагирующие на пульсации излучения, имеют значительно большую инерционность, связанную с необходимым временем для обработки входного сигнала, как правило, выше 3 с.

Пожарные извещатели пламени в зависимости от спектральной чувствительности и особенностей обработки входного сигнала имеют различные уровни помехозащищенности.

Извещатели пламени ультрафиолетового диапазона практически не чувствительны к излучению, исходящему от объектов с температурами поверхности не имеющей видимого свечения, от светильников, закрытых плафонами, ламп накаливания (за исключением открытых ламп в кварцевой колбе, например, металлогалогенных, некоторых типов газоразрядных).

Извещатели пламени УФ диапазона в отличие от ИК-извещателей могут применяться для обнаружения пожара в условиях наличия в защищаемых зонах перегретых, но не имеющих свечения тел, например, в камерах сушки.

Извещатели УФ диапазона чувствительны к излучению дуги при проведении сварочных работ и воздействию излучения от молний и солнца через проемы, не защищенные стеклом, поглощающим ультрафиолетовое излучение, например, оконным.

Следует учитывать наличие газов и паров воды в контролируемой зоне, ослабляющих излучение пламени.

Извещатели, область чувствительности, которых выбрана в ближней инфракрасной области спектра (например, с фотопреобразователями из Si, Ge), обладают более низкой помехоустойчивостью к воздействию солнечного излучения, чем извещатели с фотопреобразователями, спектр чувствительности которых смещен в более длинноволновую область спектра, например, PbS и PbSe.

Извещатели, реагирующие на переменную составляющую это извещатели пламени,

Извещатели, реагирующие на эффект пульсации пламени, получили широкое применение благодаря простоте конструкции и более низкой стоимости по сравнению с извещателями, реагирующими на постоянную составляющую излучения пламени.

Преимуществом данных извещателей является возможность получения высокой помехоустойчивости извещателя к фоновым помехам постоянного уровня.

Недостатками извещателей пульсационного типа являются:

- невозможность регистрации полезной постоянной составляющей излучения, исходящего из зоны пожара, значение которой может достигать 98%;

- невозможность регистрации пожара, развитие которого происходит не от малого, свободно горящего очага, а со вспышки испарившихся материалов, при которой переменная составляющая очага пламени может быть не зарегистрирована вследствие превышения размерами области вспышки размеров телесного угла зоны чувствительности извещателя;

- низкая помехоустойчивость к помехам, вызванным перемещающимися объектами и вращающимися элементами оборудования, качающимися деревьями, насекомыми и птицами и т.д., на фоне постоянного фонового излучения;

- низкое быстродействие по сравнению с извещателями, реагирующими на постоянную составляющую излучения пламени.

Для использования в качестве привода автоматических систем пожаротушения предпочтение, как правило, отдается извещателям, реагирующим на постоянный уровень излучения, не связанный с условиями горения. Такие извещатели более устойчивы к модулированным воздействиям излучения солнца и других источников не связанных с пожаром.

Для повышения помехоустойчивости предпочтительно применение многоспектральных пожарных извещателей.

 

8.2.Область применения пожарных извещателей пламени

 

Извещатели пламени применяются, как правило, для защиты зон, где необходима высокая эффективность обнаружения, поскольку обнаружение пожара извещателями пламени происходит в начальной фазе пламенного горения, когда температура в помещении еще далека от значений, при которых срабатывают тепловые пожарные извещатели.

Извещатели пламени обеспечивают возможность защиты зон со значительным теплообменом и открытых площадок, где невозможно применение тепловых и дымовых извещателей.

Извещатели пламени могут применяться для организации контроля наличия перегретых поверхностей агрегатов при авариях, контроля наличия твердых фрагментов перегретого топлива на транспортере.

Извещатели пламени с диаграммой чувствительности в виде узкого луча применяются для контроля протяженных зон, например, над транспортерами, а также для использования в зонах с очень высокими фоновыми излучениями помех, например, на открытых площадках.

Наиболее эффективно применение извещателей пламени на следующих объектах:

- с большой высотой потолков и перекрытий, - например, высотные склады, ангары для технического обслуживания самолетов, машинные залы предприятий энергетики и других отраслей промышленности и т.д.

- там, где возможно быстрое распространение пламени, - например, гаражи, склады и хранилища горючих (ГЖ) и легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), газокомпрессорные станции, объекты транспортировки нефти, предприятия, где в технологических циклах используются ГЖ и ЛВЖ, склады резинотехнических изделий и т.д.

- там, где сконцентрированы большие материальные ценности, - например, склады дорогостоящей техники, раритеты и т.д.

- на открытых площадках, где в технологических целях используются нефтепродукты и другие горючие материалы.

 

8.3. Особенности размещения и включения извещателей пламени

 

Количество извещателей для контроля одной зоны, а также схема их включения определяется проектировщиком в зависимости от назначения системы обнаружения и конкретных условий применения на объекте.

При размещении пожарных извещателей пламени защищаемая зона должна контролироваться не менее, чем двумя ПИ.

Для запуска установок пожаротушения, работающих в автоматическом режиме, сигнал управления должен формироваться не менее чем от двух пожарных извещателей. Если надежность системы из двух извещателей, включенных по схеме "и", недостаточна, то в этом случае защищаемую зону необходимо контролировать не менее, чем тремя пожарными извещателями для обеспечения работоспособности системы при возможном отказе одного из извещателей.

В обоснованных случаях допускается контролировать защищаемую зону двумя пожарными извещателями, если выполняется условие п. 12.17 (а, б, в) НПБ 88-2001*, обеспечивается возможность замены неисправного пожарного извещателя за установленное время, применяются дополнительные требования по повышению помехоустойчивости, при этом должны быть указаны варианты запуска установок при обнаружении отказа одного из ПИ.

Для повышения помехоустойчивости при формировании сигнала на запуск системы пожаротушения целесообразно применение следующих режимов работы ПИ:

- аналогового режима, обеспечивающего установку необходимых порогов срабатывания и алгоритмов обработки входного сигнала;

- режима с фиксацией сработавшего состояния. Данный режим целесообразно применять для регистрации быстродействующих процессов, так как приемно-контрольная аппаратура может не зарегистрировать входные сигналы малой длительности.

- режим перезапроса, обеспечивающий отключение ПИ с последующим включением для исключения кратковременных помех.

Повышения помехоустойчивости можно добиться следующими способами:

- организацией логических схем совпадения пар извещателей - исключаются несовместные пары, например, ориентированные на разные зоны (при использовании извещателей совместно с адресными системами выполнение требований упрощается);

- исключением бликующих поверхностей на оборудовании (путем закрашивания и т.п.);

- учетом при размещении извещателей хода прямых солнечных лучей, а также при отражении их от оборудования и пола для разного времени суток и времени года.

Извещатели размещают с учетом доступности для проведения ремонта и обслуживания при эксплуатации.

Извещатели размещают таким образом, чтобы размеры затененных конструкциями зон не превышали принятых при проектировании размеров максимально допустимых очагов пожара (факела пламени).

При размещении извещателей принимаются во внимание условия и характер горения материала (скорость выгорания). При равной площади поверхности горения высота факела и, соответственно, площадь поверхности сечения светящегося пятна может быть различной в зависимости от материала, условий горения, времени от начала горения (заданного времени обнаружения).

При наличии в штатном режиме горячих поверхностей оборудования в зоне контроля производится оценка уровня фонового излучения в спектральном диапазоне чувствительности их извещателей или применяются извещатели с узкой диаграммой направленности, исключающей попадание в зону обзора извещателя перегретых поверхностей.

При использовании извещателя в условиях воздействия помех, исходящих из зон, не относящихся к зонам контроля, на извещатель, как правило, устанавливается бленда, ограничивающая угол обзора извещателя в выбранных пределах или линза, формирующая более узкий угол обзора.

Извещатели пламени могут обеспечивать высокую помехоустойчивость в случае правильной оценки уровня помех, и правильного выбора спектрального диапазона чувствительности.