Пожарный извещатель пламени — Википедия

Извещатель пламени

Пожарный извещатель пламени — автоматический извещатель, реагирующий на электромагнитное излучение пламени.^[1] Очаги горения различных веществ имеют разные спектральные характеристики. Отличие спектров породило разновидности типов извещателей.^[2]

Извещатели пламени обладают высокой чувствительностью и малой инерционностью. Они могут применяться для обнаружения быстроразвивающихся пожаров. Зона действия извещателя пламени определяется углом обзора, что позволяет их использовать в локальных установках.^[3]:25

Извещатели пламени обеспечивают возможность защиты зон со значительным теплообменом и открытых площадок, где невозможно применение тепловых и дымовых извещателей. Извещатели пламени применяются для организации контроля наличия перегретых поверхностей агрегатов при авариях, например, для обнаружения пожара в салоне автомобиля, под обшивкой агрегата, контроля наличия твёрдых фрагментов перегретого топлива на транспортёре.

Эффективны в случае, если первоначальным источником пожара является поджог, совершенный забросом в помещение ёмкости с горящей ЛВЖ^[4].

Фотоприёмник в виде термостолбика — каждый из проволочных уголков представляет собой термопару

Чувствительные элементы извещателей относятся к бесконтактным преобразователям температуры. Принцип действия основан на восприятии энергии теплового излучения. Тепловое излучение охватывает области ультрафиолетового, видимого и инфракрасного участков спектра.

[5]^:22 Оптический метод обнаружения повышения температуры может быть применен только в том случае, если излучение в данной области спектра является термическим.^[6]:7

Для обнаружения повышения температуры можно использовать полную энергию излучения с использованием закона Стефана-Больцмана или излучение на определенном участке спектра на основании закона Планка.^[5]:23 Для выдачи чувствительным элементом сигнала о возникновении пожара значительную роль играет фон теплового излучения.^[7]

^:33 Если в защищаемом помещении имеется постоянное фоновое излучение, то для применения извещателей в таких условиях возможно снижать чувствительность или выделять переменную составляющую пламени.^[8]:72 Чувствительный элемент не может зарегистрировать излучение, соответствующее его температуре.^[7]:33

Чувствительные элементы можно разделить на типы:

Спектральная чувствительность[править | править код]

Спектр излучения

Селективными называются чувствительные элементы, чувствительность которых различна по отношению к различным частотам излучения. Неселективные датчики такими свойствами не обладают.

[7]^:33 Селективность может быть также основана на пульсации пламени, имеющую частоту 10…25 Гц.^[7]:34

Такие приёмники лучистой энергии, как термоэлементы, болометры, оптико-акустические приёмники, не обладают избирательной чувствительностью в различных участках спектра. Для измерения излучения в узком диапазоне применяются светофильтры.^[9]

Видимый[править | править код]

Обнаружение пламени по видимому участку спектра в большинстве случаев затруднительно из-за высокого уровня фона, которое создается источниками освещения.^[5]:23

Ультрафиолетовый (УФ)[править | править код]

Извещатель пламени для ультрафиолетового излучения

Земная атмосфера поглощает ультрафиолетовое излучение, в результате до земной поверхности не доходят лучи с длиной волны меньше 286 нм. Поэтому в чувствительных элементах используют диапазон от 185 до 280 нм — область жёсткого ультрафиолета. В результате извещатели с такими чувствительными элементами не реагируют на оптические помехи от солнечного излучения.^[10] Чувствительные ультрафиолетовые элементы не способны регистрировать низкотемпературные очаги.^[11]

^:24 Ложное срабатывание извещателей с ультрафиолетовыми чувствительными элементами могут вызывать рентгеновские лучи, гамма-излучение, электродуговая сварка, разряд молнии и высоковольтная дуга.^[2]

В качестве чувствительных элементов применяются счетчики фотонов или газонаполненные индикаторы. Элементы работают в импульсном режиме и электронные схемы учитывают количество импульсов, поступивших от элемента за единицу времени. При регистрировании элементом фонового излучения генерируется небольшое количество импульсов. При возникновении пожара количество импульсов резко растет. Схема обработки может быть накопительная — импульсы аккумулируются в конденсаторе до определенной величины или цифровая — производится подсчет импульсов за определенное время.

[8]^:71

При уменьшении длины волны излучение в большей степени проявляет корпускулярные свойства: передача порций энергии происходит фотонами. Энергия отдельных фотонов при уменьшении длины волны растет. В качестве чувствительных элементов в области ультрафиолета можно использовать счетчики фотонов.^[12]:185 При отсутствии излучения счетчик имеет большое сопротивление. Излучение вызывает импульсы тока, по частоте которых можно определить интенсивность излучения. Применяемые в СССР в 1970х годах для извещателей счётчики фотонов имели напряжение питания 900…1200 В и небольшой срок службы.^[12]:186

В настоящее время в ряде извещателей российского производства используется счетчик фотонов СИ-45Ф.^[11]:24

В зависимости от типа материала детектора, чувствительность извещателя будет разной для различных участков ультрафиолетового диапазона. Детекторы, использующие соединения никеля, будут обнаруживать пламя в ультрафиолетовом диапазоне, если при горении выделяются пары воды.

Пожарные извещатели пламени с детекторами на основе молибдена имеют спектральный диапазон чувствительности 1850…2650 ангстрем. Данные извещатели подходят для обнаружения горения серы^[13].

Инфракрасный (ИК)[править | править код]

Реагируют на инфракрасную часть спектра пламени. Реагирует на горение веществ, содержащих углерод. Способен работать в запылённых помещениях, так как излучение в инфракрасной части спектра слабо поглощается пылью.

В извещателях пламени инфракрасного диапазона в качестве приёмников излучения наибольшее применение получили фоторезисторы и фотодиоды. Анализ спектральных характеристик излучения пламени различных горючих материалов и помех показал, что для обеспечения устойчивости извещателей к световым воздействиям максимум спектральной чувствительности ИК фотопреобразователей должен находиться в области 2,7 и 4,3 мкм. Большинство же серийно выпускаемых ИК приёмников излучения общего применения имеют спектральные характеристики в более коротком диапазоне ИК излучения, где в значительной степени проявляется влияние солнечного излучения и ламп накаливания.

[14]

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 смещён в более длинноволновую область спектра, например, PbS и PbSe.^[15]

Для повышения помехозащищенности многодиапазонные извещатели используют несколько полос в спектре.^[2]

Для обнаружения пламени по эффекту пульсации необходимо фиксировать низкочастотные колебания пламени в диапазоне от 2 до 20 Гц. При этом частотный метод абсолютно непригоден для обнаружения тлеющих очагов пожара. Низкочастотные колебания интенсивности излучения пламени возникают в резвившихся очагах пожара.

[16]

Многоспектральные[править | править код]

Для уменьшения количества ложных срабатываний в извещателях возможно использовать одновременно чувствительные элементы для ультрафиолетового и инфракрасного диапазона или один матричный многодиапазонный.^[2] ИК и УФ каналы извещателя работают по логической схеме «И». Тревожный сигнал формируется извещателем только в том случае, когда оба канала подтверждают наличие очага пожара. Благодаря такой схеме достигается очень высокая помехоустойчивость извещателя.

Для улавливания излучения и фокусировки его на чувствительный элемент фотоприемника используются оптические элементы. С их помощью удается во много раз увеличить облученность оптического элемента. Для исключения попадания прямых солнечных лучей и других засветок используют специальные конструкции объективов.

[12]^:181

Оптические элементы для инфракрасной области спектра аналогично оптике видимой области. Основное отличие в материалах, которые должны иметь хорошую пропускающую или отражающую способность в соответствующих участках спектра.^[12]:181

Для ослабления энергии Солнца применяют оптические фильтры. Для выделения нужной полосы частот применяют полосовые оптические фильтры.^[12]

^:181

Солнечное излучение[править | править код]

Солнечное излучение

Солнце излучает в большом объёме. Значительная часть излучения задерживается атмосферой. На рисунке хорошо видна «холодная» зона в области поглощения СО₂. Использование для обнаружения пламени таких зон позволяет создавать извещатели, у которых будут отсутствовать ложные срабатывания от солнечного света.

ИК излучение[править | править код]

Селективные полосы излучения продуктов горения имеют в инфракрасном диапазоне следующие поддиапазоны: Н₂О 2,5…2,9 мкм и СО₂ 4,0…4,4 мкм.^[17]

1. ↑ ГОСТ 12.2.047-86 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная техника. Термины и определения п. 140
2. ↑ ^{1 2 3 4} Минаев В.А., Сычев М.П., Севрюков Д.В., Дудоладов В.А. Отечественные ИК-извещатели в системах охранно-пожарной сигнализации//Вопросы оборонной техники. Серия 16. Теоретические и практические основы противодействия терроризму N 11-12 (113-114), 2017
3. ↑ Бубырь Н.Ф., Бабуров В.П., Мангасаров В.И. Пожарная автоматика —М.: Стройиздат, 1984
4. ↑ А. И. Нуров НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ИЗ ОПЫТА ПРОЕКТИРОВЩИКА.
5. ↑ ^{1 2 3} Севриков В.В. Автономнаяя автоматическая противопожарная защита промышленных сооружений — Киев-Донецк: Вища школа, 1979
6. ↑ Катыс Г.П. Оптические датчики температуры. Библиотека по автоматике. Выпуск 6 —МЛ.:Государственное энергетическое издательство, 1959
7. ↑ ^{1 2 3 4 5} Ильинская Л.А. Элементы противопожарной автоматики — М.: Энергия, 1969
8. ↑ ^{1 2} Бабуров В.П., Бабурин В.В., Фомин В.И. Технические средства систем охранной и пожарной сигнализации. Часть 2. Технические средства пожарной сигнализации —М.:Пожнаука, 2009
9. ↑ Шидловский А. А. Основы пиротехники. М.:Машиностроение, 1973 с. 160
10. ↑ М.В. Трубаева Извещатели пламени. Техническое обозрение//Системы безопасности N 4, 2009
11. ↑ ^{1 2} Собурь С.В. Установки пожарной сигнализации —М.:Спецтехника, 2003
12. ↑ ^{1 2 3 4 5} Шаровар Ф.И., Мелик-Адамов М.Л., Терехин А.А. Связь и сигнализация пожарной охраны —М.:ВИПТШ МВД СССР, 1974
13. ↑ {title} (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 20 мая 2009. Архивировано 18 сентября 2010 года.
14. ↑ В. В. Теребнев, Н. С. Артемьев, Д. А. Корольченко, А. В. Подгрушный, В. И. Фомин, В. А. Грачев Промышленные здания и сооружения. Серия «Противопожарная защита и тушение пожаров». Книга 2. — М.: Пожнаука, 2006. с. 279
15. ↑ Н. И. Ватин, С. Е. Епишин Пожарные извещатели. Методические указания по дисциплине Инженерные системы зданий и сооружений СПб,2005 г.
16. ↑ Н.Горбунов, С.Варфоломеев, Л.Дийков, Ф.Медведев. Новые оптоэлектронные датчики пламени//ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес N 2, 2005
17. ↑ http://www.giricond.ru/pages/foto.doc

Извещатели пламени(световые): виды, типы, характеристики

Привычные тепловые и дымовые датчики, обнаруживающие первые признаки очага пожара по резкому повышению температуры или появлению продуктов горения в воздухе помещений, вопреки бытующему мнению, не всегда целесообразно/возможно использовать для защиты некоторых объектов, прежде всего промышленных:

• Потому что они предназначены для защиты только закрытого объема, т.е. помещений/зданий, где они позволяют быстро обнаружить скопление плотного дыма или нехарактерное для нормальных условий повышение температуры под потолком или в пространстве.
• Соответственно их невозможно использовать для обнаружения пожара на площадках, где установлено технологическое оборудование или территории промышленных предприятий, складских комплексов, баз, резервуарных парков хранения сырья/продукции под открытым небом.

Этих недостатков лишены извещатели пламени, обеспечивающие минимум времени для обнаружения возгорания сырья, полуфабрикатов, сопровождающегося появлением открытого огня, как правило, без стадии тления. Например, ЛВЖ/ГЖ, металлов, пластмасс, углеводородного сырья – природного газа или конденсата.

Световые пожарные извещатели – это мало употребляемое и не совсем корректное название извещателей пламени, т.к. обнаружение очага пожара в основном идет не в видимой части спектра (собственно свет), а в УФ и ИК диапазонах.

По ГОСТ Р 53325-2009: извещатель пламени ИП – это устройство обнаружения пожара, срабатывающее на электромагнитное излучение:

• Ультрафиолет, характеризующийся длиной волны – 0,1–0,4 мкм. УФ-извещатель пламени необходим для обнаружения открытого огня при горении веществ/материалов, видимого в этой части спектра, подвластного человеческому зрению.
• Инфракрасное излучение – 0, 8–100 мкм. Соответственно, используются другие устройства – ИК-датчики в пожарных извещателях пламени, реагирующие в основном на горение веществ/материалов, содержащих в своей молекулярной структуре углерод. Это включает в перечень не только нефть, природный газ/конденсат и продукты их переработки; но и органику – древесину и ее производные – картон, бумагу, ДСП, ДВП, МДФ; а также различные пластики/пластмассы, полученные в процессе химического синтеза.

Именно отличие длины волны, испускаемой при горении различных легковоспламеняющихся жидкостей, газообразных веществ и их смесей, прежде всего углеводородов; твердых веществ (металлов, пластиков), послужило источником появления большого количества видов, типов, модификаций изделий, предназначенных для оптического улавливания определенного диапазона спектра электромагнитного излучения; и преобразования его внутри ИПП в электрическую энергию, дающую импульс о срабатывании на приемный прибор контроля/управления стационарной системы сигнализации/пожаротушения.

Виды и типы ИПП

Производителями разработаны, изготавливаются различные изделия, предназначенные для установки на различных предприятиях:

Извещатели пламени многодиапазонные

• Извещатели пламени многодиапазонные, называемые также многоспектральными или комбинированными. В них устанавливаются ИК и УФ-датчики или одно многодиапазонное оптико-электронное устройство анализа спектра, что позволяет расширить область применения по защите опасных объектов, уменьшить количество ложных срабатываний. Недостаток – более высокая стоимость и так недешевых изделий.

Извещатели пожарные пламени адресные

• Извещатели пожарные пламени адресные. Их использование дает возможность точно определить очаг пожара. Более высокая стоимость по сравнению со стандартными, традиционными моделями окупается меньшим количеством устройств, необходимых для построения надежной схемы защиты выбранных помещений/зданий, территории объекта.

Извещатели пожарные пламени взрывозащищенные

• Извещатели пожарные взрывозащищенные пламени. Предназначены для помещений/зданий и зон вокруг технологического оборудования на открытых производственных, складских площадках – категорий А, Б по опасности взрыва/пожара.

Инфракрасные извещатели пламени

• Инфракрасные извещатели пламени. Наиболее широко распространены, используются для обнаружения возгорания углеводородных продуктов – бензина, керосина, дизтоплива, масел, других ЛВЖ/ГЖ.

Выбор конкретного вида/типа ИПП, как правило, за специалистами проектных организаций, инженерных служб предприятия заказчика, руководствующихся требованиями норм ПБ.

Правила установки извещателя пламени

Правила установки извещателя пламени

Хотя ИПП, в соответствующем среде нормальном/взрывозащищенном исполнении – в корпусе с защитой от атмосферных осадков, пыли, устойчивостью к низким/высоким температурам; можно устанавливать на открытом воздухе для защиты технологических установок, аппаратов, узлов управления транспортных систем, резервуаров хранения, автомобильных/железнодорожных эстакад налива ЛВЖ/ГЖ; АЗС, газовых станциях; но также их успешно применяют в закрытом объеме.

Это участки, цеха промышленных предприятий, пожарные отсеки, взрывопожароопасные зоны внутри производственных зданий; где перерабатываются, обращаются, хранятся, транспортируются в ходе технологического процесса вещества, материалы, характеризующиеся открытым пламенем при горении как с выделением дымовых частиц/аэрозолей, так и без этого.

Из-за особенностей ИПП, их устанавливают, учитывая следующие моменты:

Правила размещения дымовых и тепловых извещателей

• Чтобы не попадали прямые лучи солнца, а также интенсивное освещение помещений/территории лампами – люминесцентными/накаливания, т.к. это приводит к ложным срабатываниям.
• Следует учитывать класс устанавливаемого ИПП, характеризующийся дальностью обнаружения открытого огня – от 8 м (4-й) до 25 м (1 класс).
• УФ-извещатели практически нечувствительны к тепловому воздействию, инфракрасному излучению нагретых до высокой температуры поверхностей корпусов оборудования, осветительных приборов.

Конструктивно большинство ИПП оборудованы кронштейнами для удобства установки, выбора удобного положения, угла обзора; а также имеют возможность регулировки чувствительности в зависимости от условий предстоящей эксплуатации.

Важно: выполнять монтажно-наладочные работы должны только специалисты организаций предприятий, имеющих соответствующую лицензию МЧС.

Обозначение извещателя пламени

Согласно РД 25.953-90 и более нового нормативного документа – Р 78.36.039-2014, регламентирующих графические обозначения элементов установок ОПС/АУПТ и комплексных систем безопасности, автоматический извещатель пламени на схемах, планах, листах рабочей документации проектов АПС имеет единое обозначение, которое приведено на рисунке.

Модели изделий и производители

Среди них можно выделить наиболее популярные, часто используемые для установки:

Извещатели пламени “Спектрон”

• Извещатели пламени «Спектрон». Разработчик и производитель – НПО «Спектрон» с головными офисами в Екатеринбурге и Новосибирске. Выпускаются отлично зарекомендовавшие себя ИПП серии 200 с ИК-датчиками и 400 – с УФ-каналами обнаружения открытого огня. Продукция высокого качества по оптимальной на рынке цене. Довольно часто проектировщики указывают изделия под маркой «Спектрон» в спецификациях проектов АПС/АУПТ, что характеризует их, как проверенную временем продукцию для систем пожарной безопасности.

Извещатель пламени “Набат”

• Извещатель пламени «Набат» изготавливается АО «НИИ ГИРИКОНД» из Санкт-Петербурга. В линейке изделий ИК и многодиапазонные ИПП, в том числе адресные извещатели, как в обычном, так и во взрывозащищенном исполнении с высокой степенью защиты; а также тестовые устройства для работы в нормальных/взрывоопасных условиях окружающей среды. Электропитание ИПП – от 12 до 29 В, возможно использованием блока искрозащиты собственного производства.

Извещатель пламени “Пульсар”

• Извещатель пламени «Пульсар» проектно-производственного предприятия «КБ Прибор» из Екатеринбурга, выпускающего эту продукцию с 1993 года, что говорит о многом. ИПП «Пульсар» отличаются небольшими размерами корпуса изделия со стационарным или выносным – до 25 м ИК-датчиком. Характеризуется дальним обнаружением очага огня – до 30 м, широким углом обзора – до 120˚, большой площадью защиты помещения/территории – до 600 кв. м; что выгодно отличает изделия из линейки «Пульсар» от многих ИПП других изготовителей, как отечественных, так и зарубежных. С начала производства в России установлены сотни тысяч извещателей этой марки.

Извещатель пожарный пламени “Аметист”

• Извещатель пожарный пламени «Аметист», сконструированный, изготавливаемый СПКБ «Квазар» из г. Обнинск Калужской области. Под этой маркой выпускаются 2 вида УФ-извещателей. ИП 329-5М/5В нормального/взрывозащищенного исполнения, в том числе двух типов каждого вида, отличающихся в основном максимально возможной дальностью обнаружения открытого огня: 80/50 м, зависящей от модификации; причем инерционность срабатывания на таких расстояниях составляет до 15 с, а на 30 м – практически мгновенно.

Извещатель пожарный пламени “Тюльпан”

• Извещатель пожарный пламени «Тюльпан» – производства НПФ «Полисервис» из Санкт-Петербурга. В линейке товарной продукции более 10 наименований изделий, в том числе с одним ИК-датчиком: «Тюльпан 1-1» для обнаружения излучения при горении углеводородов, «Т 1-1-0-1», контролирующего повышении температуры угля на транспортере топливоподачи; с УФ-датчиком «Т 2-18» – горения металлов. Существуют модели с 2 и 3 ИК-каналами обнаружения пламени горящих углеводородов, а также комбинированный многодиапазонный извещатель «Тюльпан 2-16», в устройстве которого использованы по одному ИК/УФ-датчику спектра излучения.

НПФ «Полисервис также выпускает тестовые фонари для проверки работоспособности извещателей пламени «Тюльпан ТФ-1» и «Тюльпан ТФ-2 Ex» для работы в нормальных/взрывоопасных условиях соответственно. Дальность действия устройств – 5 м.

Подводя итоги небольшого обзора видов/типов пожарных извещателей обнаружения открытого пламени, их характеристик, обязательно стоит сказать, что теоретические выкладки, конечно, хороши. Но, пользоваться исключительно ими при выборе конкретного оборудования, с подходящими параметрами. все-таки не следует. Иначе, вполне может получиться. как в известной поговорке про бумаги и овраги.

В отличие от тепловых, дымовых датчиков, когда просчитать их необходимое количество и места монтажа, можно, в принципе, не выходя из кабинета/офиса; выбор оборудования, точек монтажа извещателей пламени для установки в защищаемых помещениях, на открытых площадках с технологическими аппаратами/колоннами или территории предприятий, гораздо более сложен, требует детального осмотра с выходом на место, измерения расстояний, общей оценки, часто непростой ситуации.

Одними теоретическими познаниями там не обойтись, для этого нужен специфический опыт, навыки, которыми обладают только специалисты организаций, ведущих проектирование, монтажно-наладочные, сервисные работы систем АПС/АУПТ, имеющих соответствующую лицензию МЧС, допуск СРО на строящиеся объекты.

Поэтому, чтобы не попасть впросак, затратив зря средства на приобретение оборудования, использование которого нецелесообразно на данном объекте, и не получить сложности при эксплуатации, техническом обслуживании ИПП; лучше сразу обратиться в специализированные предприятия/организации, если необходима поставка, установка пожарных извещателей открытого пламени.

Извещатели пламени: виды и характеристика

Извещатель пламени применяется в современных моделях пожарной сигнализации, наряду с тепловыми, оптическими, дымовыми и газовыми датчиками. Извещатель пожарный пламени разработан для выявления очага возгорания на начальной стадии. Чуткий прибор срабатывает раньше традиционного теплового датчика, пока температура в контролируемой зоне не достигла критического значения. Датчики пламени эксплуатируются в помещениях и на больших открытых площадках.

Виды датчиков пламени

Датчики пламени отличаются чувствительностью на электромагнитное излучение открытого огня. Любое излучение в природе можно классифицировать как один из видов излучения:

• ультрафиолетовое (диапазон длины волны 0,1 — 0,4 мкм).
• видимое (диапазон — от 0,4 до 0,75 мкм).
• инфракрасное (диапазон — от 0,75 до 1000 мкм),

Реакция датчиков прибора зависит от спектра электромагнитного излучения пламени, возникающего при возгорании различных материалов, и диапазона спектральной чувствительности пожарного извещателя. Все параметры и характеристики представлены в техдокументации на продукцию.

Первые модели детектора пламени появились в конце XX века. С тех пор изделия постоянно модернизируются, становятся более функциональными и надежными, благодаря новейшей электронике. Улучшается степень защиты высокотехнологичного оборудования.

Детекторы пламени классифицируются по зависимости чувствительности от расположения очага горения на котором устойчиво срабатывают датчики прибора: 1 класс — 25м; 2 — 17м; 3 — 12м; 4 — 8м.

Конкретному очагу горения присуща определенная спектральная характеристика со своими особенностями. Датчики пламени безошибочно находят очаги горение жидкостей, древесины, бумаги и полимеров. При определении тлеющих очагов могут возникнуть проблемы, поэтому детекторы пламени комбинируются с датчиками другого типа.

Классификация очагов тестовых пожаров (ГОСТ Р 50898):

1. открытое горение древесины — ТП-1;
2. пиролизное тление (сухая перегонка) древесины — ТП-2;
3. тление хлопка со свечением— ТП-3;
4. горение полимеров — ТП-4;
5. горение с дымом легковоспламеняющейся жидкости — ТП 5;
6. горение без дыма легковоспламеняющейся жидкости — ТП 6.

Детекторы пламени разрабатывают и испытывают на нахождение реальных очагов пламени, стандартных и нестандартных. Технические характеристики, декларируемые производителем прибора, проверяются по ТП-5 и ТП-6, что позволяет дать верную оценку работы датчиков на реальных объектах.

Принцип работы инфракрасного датчика пламени

Физические тела при нагревании начинают излучать инфракрасную энергию. Длина волны электромагнитного излучения находится в зависимости с температурой нагрева. С ростом температуры возрастает и интенсивность излучения, а длина волны становится короче. ИК-излучение составляет 80% спектра электромагнитных волн.

Высокочувствительный фотоэлемент пожарного ИК-извещателя превращает электромагнитное инфракрасное излучение в электрический сигнал. Обнаружив признаки возгорания, оптический датчик пламени фиксирует первые огневые всплески и подает сигнал тревоги. При снятии напряжения на 2 секунды прибор возвращается в первоначальное состояние.

Инфракрасный извещатель позволяет быстро обнаружить очаг возгорания при катастрофах и авариях, в том числе, на нефтяных производствах, в цехах, где используются транспортеры и сложные автоматизированные агрегаты, в ремонтных мастерских, на складах, в гаражах. Поскольку инфракрасный спектр электромагнитного излучения пылью практически не поглощается, ИК-извещатели, в отличие от УФ-приборов, способны функционировать в сильно запыленных помещениях.

Классификация ИК-извещателей пламени по принципу действия:

1. Приборы, чувствительные к мерцанию огня (пульсация пламени).
2. Извещатели, датчики которых фиксируют постоянную составляющую пламени.
3. Приборы, фиксирующие излучение в трех диапазонах инфракрасного спектра.

Преимущество извещателей, чувствительных к пульсации пламени — простота конструкции и невысокая цена. Недостатки — нечеткая фиксация очага возгорания от вспышки, поскольку область вспышки может превышать зону чувствительности прибора.

Пожарные извещали, работающие в одном диапазоне инфракрасного спектра, прекрасно функционируют в зонах, где нет яркого солнечного света, мерцающих световых источников и прочих оптических помех. Роль привода для автоматической противопожарной системы могут играть извещатели с чувствительностью к постоянной составляющей пламени. Эти приборы отличаются невосприимчивостью к солнцу и другим световым источникам, не относящимся к горению.

На объектах нефтегазовой отрасли устанавливают многоспектральные датчики наивысшей степени защиты, которые чувствительны к инфракрасному и ультрафиолетовому спектрам. Детектор переходит в режим оповещения о пожаре только при получении сигналов по двум диапазонам.

Для качественной работы в сложных условиях разработаны помехоустойчивые многодиапазонные датчики с опцией самоконтроля. При малейшем сбое извещатель моментально передает информацию о собственной неисправности, параллельно включается световая индикация. Приборы для наружного монтажа имеют высокую степень защиты оболочки, способны работать в широком температурном диапазоне и при аномальной погоде.

ИК-извещатели нового поколения способны срабатывать в рекордно короткое время после возникновения очага возгорания, до 0,1 секунды. Ультрасовременное оборудование используется для создания автоматических быстродействующих систем пожаротушения на пороховых/химических производствах и складах.

Специфика установки

Инфракрасный извещатель монтируется на стене, перекрытии, устанавливается на производственном оборудовании. Количество пожарных детекторов и схема расположения приборов должна быть определена таким образом, чтобы исключить возможность появления оптических помех, учитывая назначение противопожарной системы и условия конкретного объекта. Нельзя монтировать ИК- извещатели на вибрирующих конструкциях.

Чтобы исключить ложные срабатывания датчиков ИК-извещателя в результате оптических помех, зону защиты должны контролировать, минимум, 2 извещателя пламени. Датчики устанавливают контроль за зоной с разных направлений. В случае выхода из строя одного из приборов, второй продолжает функционировать.

Чтобы запустить автоматическую установку пожаротушения, где сигнал управления создается, минимум, от двух извещателей, охраняемая зона должна быть под контролем трех приборов. При поломке одного извещателя, система продолжит работу. Площадь, контролируемая извещателем, определяется по значению угла обзора и чувствительности датчиков прибора к пламени по ГОСТ Р 53325-2012. Приборы должны быть доступны для проведения ремонта и профилактических работ.

Каждый производитель разрабатывает свой, уникальный алгоритм нахождения очага возгорания. Что дает возможность приобрести качественные аппараты с нужной спектральной чувствительностью и типом обнаружения источника открытого огня или тлеющего очага.

Осуществляя контроль одной зоны, можно комбинировать извещатели различного типа, что значительно повышает эффективной противопожарной защитной системы. На производствах/складах щелочных металлов и металлических порошков используются только пожарные датчики пламени.

Противопожарные системы в обязательном порядке должны функционировать на всех производствах и в помещениях с большим скоплением людей. Рекомендуется их установка в частных домах и квартирах.

Противопожарное оборудование постоянно модернизируется, используется новейшая электроника. Повышается достоверность выявления очага возгорания. Извещатель пламени становится устойчивее к помехам, не связанным с пожаром. На российском рынке представлен широкий ассортимент датчиков пламени от ведущих мировых и российских производителей.

Загрузка…

Другие полезные статьи:

Датчики пламени пожарной сигнализации — как работают извещатели огня

Датчики пламени пожарные

Эффективность систем пожарной сигнализации напрямую зависит от скорости обнаружения огня на ранних стадиях возгорания. Основным способом повышения эффективности функционирования является использование в умных домах разнотипных детекторов с различным принципом действия.

Извещатель пламени в антивзрывном корпусе

Кроме того, анализ центральным устройством управления совокупных параметров – задымление, резкое возрастание температуры и т.п., значительно снижает вероятность ложных срабатываний. Одними из наиболее эффективных детекторов системы беспроводной пожарной сигнализации являются датчики обнаружения пламени.

Принцип действия

Принцип действия этого прибора основан на обнаружении электромагнитного излучения, которое генерирует очаг открытого или тлеющего пламени.

Сигнализатор пламени СП-101

В современных детекторах пламени широко используются несколько способов обнаружения очага возгорания:

• Реакция пульсирующего инфракрасного излучения характерная для процесса тления;
• Реакция на постоянное (возрастающее) электромагнитное излучение характерное для возникновения огня в зоне возгорания;
• Активное сканирование широкого диапазона ИК излучения.

Устройства реагирующие на эффект мерцания должны иметь чувствительный сенсор который в состоянии идентифицировать пламя по низкочастотным колебаниям в диапазоне 2-20 Гц. Как правило, это пироприемник, фотодиод или фоторезистор. Использование устройств на базе пироприемников предпочтительней, так как они имеют более широкий диапазон обнаружения электромагнитных частот.

Видео — Тест огнем датчиков пламени 20/20 ML

Область применения датчиков пламени

Детектор пламени модель Спектрон 401В, производитель НПО «Спектрон»

Датчики пламени в состоянии обнаружить очаг возгорания на ранних стадиях, когда температура или уровень задымления помещения не приближаются к критическим значениям вызывающим срабатывание детекторов тепла или дыма. Поэтому они применяются для контроля объектов, где необходима высокая скорость и надежность обнаружения. Это помещения со значительным теплообменом или открытие площадки, где нельзя использовать дымовые или тепловые извещатели. Так же, широко используются на транспорте для контроля перегретых поверхностей моторных отделений.

Технические характеристики пожарных датчиков

При выборе датчика пламени следует обратить внимание на следующие характеристики:

• Дальность обнаружения очага возгорания;
• Время срабатывания;
• Период восстановления;
• Угол сектора сканирования;
• Рабочее напряжение;
• Потребление тока в дежурном и тревожном режимах;
• Устойчивость сенсора к лучам прямого солнечного света;
• Габаритные размеры, материал и параметры исполнения корпуса в IP;
• Диапазон рабочих температур;
• Ток активной загрузки;
• Напряжение, получаемое с релейного выхода.

Одной из основных характеристик, влияющей на настройку работы извещателя пламени, является способ формирования диаграммы направленности.  Фактически при использовании прибора в конкретной ситуации не всегда требуется максимально широкий угол сканирования. Нередко необходим контроль небольшой площади с одновременной блокировкой наводящих сигналов с других, близкорасположенных участков. Для реализации таких эксплуатационных особенностей используются сменные линзы Френеля, которые формируют необходимую диаграмму направленности с одновременным увеличением дальности зоны обнаружения прибора.

К примеру: для устройства Пульсар 1-010 при угле сканирования 60° дальность обнаружения составляет 17 м. при замене линзы Френеля и формировании 12° сектора сканирования дальность обнаружения возрастет до 60 м.

Требования к применению извещателей

Пожарные извещатели пламени целесообразно применять для контроля территории или помещения где при возгорании открытый огонь образовывается на начальной стадии пожара. При этом настройка спектральной чувствительности прибора должна учитывать спектр излучения горючего материала размещенного в зоне ответственности.

Количество устройств определяется площадью контролируемой зоны, огнестойкостью помещения и огнеопасностью веществ которые в нем находятся. При этом необходимо, чтобы каждый сектор защищаемого пространства (поверхности) был перекрыт сканирующими полями как минимум двух пожарных извещателей. Желательно, чтобы они имели разнотипный способ обнаружения очага возгорания.

Потенциометр — что это такое

Для адаптации детектора пламени к разнообразным условиям эксплуатации устройство содержит различные элементы регулировки. Потенциометр используется для изменения уровня чувствительности прибора. Этот параметр характеризуется количеством превышений порогового значения за определенный период времени. Для помещений, в которых находятся взрывоопасные материалы, это значение принимается минимальным, для зон, где возможно тление устанавливается максимальный период. Для жилых и производственных помещений обычно значение порога чувствительности принимается 2-4 сек. У большинства устройств диапазон периода срабатывания составляет 1-8 сек при этом  количество превышений может составлять 3-16 раз.

Существуют и дополнительные требования, которым должен отвечать извещатель пламени в реальных условиях эксплуатации. К примеру, устройство для наружного использования должно иметь показатели уровня защиты оболочки не менее IP65, работать при широком диапазоне температур и высоком уровне влажности, а так же не реагировать на туман, снег пыль  и т.п.

Современные приборы имеют сложный алгоритм анализа электромагнитного излучения, который снижает уровень ложных срабатываний при влиянии на чувствительные сенсоры солнечного света излучения проблесковых маячков и т.п. Многие устройства имеют дополнительные чувствительные элементы, которые должны продублировать  получаемую информацию и только после наложения двух критических значений извещатель пошлет сигнал тревоги. Как правило, это одновременное сканирование в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах.

Двухдиапазонный (ИК + УФ) извещатель пламени

Размещать извещатели пламени необходимо вне зоны попадания прямых солнечных лучей для предотвращения ложного срабатывания. Как правило, это место под перекрытием здания, на колоннах фермах или других несущих конструкциях сооружений.

Пожарные извещатели реагирующие на пламя являются эффективным средством обнаружения очага возгорания на ранних стадиях. Однако, их повсеместному распространению мешает высокая цена прибора и сложность его настройки необходимой для каждого конкретного случая использования.

Справочник по пожарным извещателям пламени

Справочник по пожарным извещателям пламени

Введение

Данный справочник предназначен для ознакомительных целей. Вся информация в нем собрана из статей, книг или руководств по данной тематике находящихся в свободном доступе в интернете, и не является собственными исследованиями авторов этого документа.

Здесь собрана информация, которая поможет Вам:

• узнать основные характеристики пламени, и способы его обнаружения;
• понять основные источники и причины ложных срабатываний извещателей пламени;
• выбрать необходимый тип извещателя пламени под конкретный объект;
• правильно установить извещатели пламени на объекте.

Сокращения

ИПП — извещатель пожарный пламени
ИК — инфракрасный
УФ — ультрафиолетовый
ППКП — прибор приемно-контрольный пожарный

1. Открытое пламя

У очага возгорания с естественным открытым пламенем есть два характерных признака. На выявление этих признаков нацелено большинство извещателей пламени. Первый и основной признак — это электромагнитное излучение пламени. В инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах излучение имеет пики интенсивности на определенных длинах волн. В ИК диапазоне таких пиков два: при сгорании углеродосодержащих веществ, в основном, происходит выделение воды и углекислого газа. Вследствие чего, появляется пик интенсивности излучения молекул углекислого газа на длине волны 4,3 мкм и молекул воды на 2,7 мкм. Пик излучения в УФ диапазоне находится на длине волны 220 нм и в большинстве случаев не зависит от типа сгораемых веществ.

Рисунок 1: Спектр излучения пламени при сгорании углеводородов

А второй признак — это мерцание языков пламени. При естественном горении происходит мерцание пламени с частотой от 1 до 15 Гц. Этот эффект вызван перемешиванием воздуха и топлива в процессе не контролируемого горения.
Зная эти признаки пламени, можно судить о потенциальных помехах на охраняемом объекте, которые могут сымитировать пламя и вызвать ложное извещение о пожаре.

2. Особенности инфракрасного и ультрафиолетового каналов обнаружения

Все извещатели пламени можно разделить по типам:

• односпектральные — ИПП с одним каналом обнаружения (ИК или УФ)
• многоспектральные — ИПП с двумя и более каналами обнаружения

Наиболее распространенные вариации извещателей пламени:

• односпектральный ИПП с УФ каналом обнаружения
• односпектральный ИПП с ИК каналом обнаружения
• многоспектральный ИПП с УФ и ИК каналами обнаружения
• многоспектральный ИПП с двумя или тремя ИК каналами обнаружения.

Чтобы правильно выбрать необходимый тип извещателя пламени необходимо хорошо понимать особенности работы ИК и УФ каналов по отдельности.

ИК канал в извещателе пламени регистрирует электромагнитное излучение в диапазоне длин волн 4,2 — 4,4 мкм. ИК канал регистрирует характерные для пламени низкочастотные пульсации ИК излучения и не реагирует на постоянное ИК излучение.

ИК канал обнаруживает пламя, возникающее при горении углеродосодержащих материалов, так как они имеют пик излучения СО₂ на длине волны 4,3 мкм.

ИК излучение лучше, чем УФ проникает сквозь пыль, газы и дым, но эти факторы также уменьшают чувствительность прибора.

Снег, лед на окне извещателя, дождь, туман и дымка уменьшают чувствительность ИК канала. Поэтому извещатели пламени с подогревом и проверкой (самоконтролем) оптики имеют преимущество при выборе ИПП для таких условий.

Так как холодный CO₂, находящийся в атмосфере, хорошо отфильтровывает солнечное излучение, то ИК канал на данной длине волны имеет дополнительную защиту от косвенного солнечного воздействия.

Несмотря на то, что ИК излучение от солнца сильно поглощается земной атмосферой на длинах волн работы извещателя, оно все равно излучает огромное количество энергии, способное вызывать при определённых условиях, ложные сработки. В ситуации, если в зону прямой видимости ИК канала попадает солнце и между солнцем и извещателем находиться дерево (или иные медленно двигающиеся периодические преграды), то медленное качание дерева на ветру может привести к ложной сработке извещателя.

ИК канал чувствителен к излучению от сильно нагретых вибрирующих тел, и может дать ложную сработку в определенной ситуации. К примеру, если извещатель с ИК каналом направлен на работающий дизельный генератор, то его выпускной коллектор при работе нагревается до высоких температур и имеет колебания схожие с пламенем.

ИК канал не чувствителен к рассеянному излучению от сварочных работ.

Существуют извещатели пламени, имеющие два или три инфракрасных канала. Они имеют опорные ИК каналы регистрирующие пики на длинах волн 4,0 мкм и 5,0 мкм. Эти опорные каналы служат для более достоверного выделения пламени на фоне помех и уменьшения нежелательных сработок, которые могли бы произойти в простом извещателе с одним ИК каналом. ИПП с двумя или тремя ИК каналами не реагируют на излучение от дуговой сварки, излучения от вибрирующих нагретых объектов, на солнце, модулированное посторонними предметами (например, ветками деревьев), мигающие галогеновые осветители и автомобильные фары.

Пожарные извещатели, которые имеют чувствительный ИК элемент, регистрирующий ближний ИК диапазон 0,7 — 1,1 мкм, обладают меньшей стоимостью, но они не защищены от большинства помех. К примеру, такие извещатели нельзя устанавливать в местах, где возможно отражение солнечного излучения от водной поверхности (оно имеет максимальную яркость на 1 мкм).

В спектральной области меньше 3 мкм преобладает роль фоновых помех, обусловленных солнечным излучением с максимумом в видимой области спектра. Поэтому, извещатели пламени, рассчитанные на работу в этой области инфракрасного спектра более подвержены ложным сработкам.

Рисунок 2: Спектр излучения пламени и абсолютно черного тела

На рисунке совмещены спектр излучения пламени и ИК излучения от абсолютно черного тела при разных температурах. На данном рисунке можно увидеть, что влияние нагретых тел на извещатели пламени с каналом обнаружения на длине волны менее 3 мкм гораздо больше, чем на извещатели пламени с каналом 4,3 мкм. А УФ канал не подвержен влиянию нагретых тел. УФ канал в извещателе пламени регистрирует электромагнитное излучение в диапазоне длин волн 180-260 нм. Для ультрафиолетового канала нет разницы, постоянное это излучение или мерцающее.

Практически любое пламя испускает УФ излучение, поэтому этот канал используется не только для обнаружения горения углеродосодержащих материалов, но и для обнаружения неорганических пожаров, горения водорода и серы.

УФ излучение от солнца, на этих длинах волн, почти полностью поглощается земной атмосферой. Так что, извещатель с УФ каналом устойчив к помехам от солнца влиянию солнечного излучения.

УФ канал имеет высокое быстродействие, скорость определения пожара в УФ канале до 0,5 секунды.

УФ излучение сильно поглощается дымом, пылью, грязью, масляными пленками на стеклах и парами многих горючих веществ. Эти факторы значительно снижают чувствительность извещателя и скорость обнаружения пожара.

УФ канал чувствителен к помехам от сварки, галогеновых ламп, кварцевых ламп без защитного стекла, молний, высоковольтной дуги, рентгеновских лучей, статических разрядов.

Извещатели пламени с УФ каналом не следует применять в закрытых помещениях, где на начальной стадии пожара возможно сильное выделение и накопление дыма.

Пары следующих газов уменьшают чувствительность извещателя с УФ каналом:

• сероводород
• аммиак
• метилметакрилат
• этил или метилакрилат
• ароматические соединения, такие как толуол, стирол, гидроксибензол, бензол, ксилол
• азотистые соединения, такие как нитрометан, нитропропан, нитробензол
• хлорированные соединения, такие как тетрахлорэтилен, хлорбензол, дихлорбензол, хлоропрен, хлор-нитропропан, винилхлорид
• производные от этана или бутана, такие как ацетон или этанол, ацетальдегид, бутил амин, бутадиен и бутанон.

Многоспектральные извещатели пламени с ИК и УФ каналом обнаружения, по устойчивости к ложным сработкам, находятся по середине между односпектральными ИПП и извещателями с тремя ИК каналами. Но их помехозащищенность зависит от логики работы извещателей:

• выдача извещения Пожар, когда в ИК и УФ каналах, одновременно зарегистрировано излучение — это режим повышенной помехозащищенности.
• выдача извещения Пожар, когда любой из каналов зарегистрировал излучение — режим очень слабой помехозащищенности, так как помехи по обоим каналам суммируются. Но при таком включении происходит обнаружение почти всех видов пожаров и извещатель имеет повышенное быстродействие за счет УФ канала.

Если такой извещатель установить на объект, где заведомо есть помеха по одному из каналов обнаружения (к примеру: освещение газоразрядными лампами для УФ канала, или нагретый вибрирующий коллектор дизель генератора для ИК канала), то один из каналов будет все время в сработке, и достоверное определение пламени происходит только по второму каналу. То есть, на такой объект не имеет смысла устанавливать двухспектральный ИК+УФ извещатель, так как не будет увеличения помехозащищенности. С тем же успехом, можно установить односпектральный ИПП. А для увеличения помехозащищенности, в этой ситуации, необходимо устанавливать трехспектральный инфракрасный извещатель.

Наличие в извещателе защитного стекла или фильтра перед сенсором (чувствительным элементом) улучшает его характеристики:

• Во-первых, это дает дополнительную оптическую фильтрацию от помех. Наиболее распростра ненные фильтры — кварцевые и сапфировые.
• Во-вторых, это механическая защита от ударов и разрушающих факторов внешней среды (пыль, влага, копоть). Сенсоры без защитных стекол быстрее приходят в негодность и обслуживание таких извещателей весьма затруднительно.

3. Маркировка по ГОСТ 53325-2015

В связи с обязательной сертификацией по ГОСТ 53325-2012, пожарные извещатели должны выходить из режима Пожар только по сбросу питания или по команде от ППКП.

По тому же госту, прибор должен иметь помимо названия, условное обозначение:

• ИП Х1Х2\X1Х3 — Х4 — Х5
• ИП — извещатель пожарный
• Х1 —»3″ пламени (контролируемый фактор)
• Х2 — «29» ультрафиолетовый (принцип действия)
• Х3 — «30» инфракрасный (принцип действия)
• Х4 — порядковый номер разработки.
• Х5 — дальность обнаружения (Класс ИП)
  • 1й класс 25 м
  • 2й класс −17 м
  • 3й класс 12 м
  • 4й класс — дальность в соответствии с ТД.

Например, извещатель пламени с ИК и УФ каналом на 25 метров, обычного исполнения имеет обозначение:
Тюльпан 2-16 ИП 329/330-10-1

4. Основные характеристики извещателей пламени

4.1 Угол обзора

Существуют извещатели пламени с разными углами обзора. Наиболее распространены ИПП с полем зрения в виде конуса с углом при вершине 90 градусов.

4.2 Дальность обнаружения

Извещатели пламени проходят обязательную сертификацию по ГОСТ 53325, где определяется их чувствительность к тестовым очагам пламени. По итогам прохождения испытаний, в зависимости от расстояния на котором приборы показывают устойчивое срабатывание на тестовые очаги, им присваивается класс:

• 1-й класс — расстояние 25 м
• 2-й класс — расстояние 17 м
• 3-й класс — расстояние 12 м
• 4-й класс- расстояние в соответствии с ТД на ИПП

Но это не значит, что извещатель не будет срабатывать на меньший очаг возгорания, расположенный на меньшем расстоянии. Или же наоборот, что извещатель не сработает на больший очаг возгорания на расстоянии сверх заявленного в сертификате.

Количество энергии, полученной извещателем от пожара, уменьшается пропорционально квадрату расстояния между ними. Чтобы извещатель пламени получил такое же количество энергии, как от пожара с расстояния девяти метров, на расстоянии в один метр площадь пожара должна быть меньше в 9 раз.

Рисунок 3: Зависимость чувствительности ИПП от расстояния

Данную информацию необходимо учитывать не только при расчете дальности сработки извещателя от потенциального пожара, но и при рассмотрении возможных источников ложных сработок. Так как помеха, которая не приведет к ложной сработке на большом расстоянии, на малом может создать существенные проблемы.

Данная информация поможет лучше понять особенности работы ИПП, но при проектировании системы пожарной сигнализации следует руководствоваться параметрами, указанными в ТД на конкретный извещатель.

4.3 Другие параметры:

• Питание извещателя от отдельного источника питания, или питание по двухпроводной линии от ППКП.
• Ток потребления извещателя.
• Диапазон рабочих температур окружающей среды.
• Степень защиты оболочкой.
• Обычное или взрывозащищенное исполнение.
• Наличие подогрева. Подогрев увеличивает температурный диапазон работы извещателя, а так же может препятствовать выпадению конденсата и росы на оптическом фильтре.
• Самотестирование. Некоторые извещатели имеют встроенные системы самотестирования: проверка входного напряжения питания, внутрисистемные ошибки программы, встроенные лампы для тестирования исправности сенсоров и целостности/запыленности оптических фильтров.
• Выходы. У извещателей пламени возможен разный набор выходов для подключения к ППКП или иным системам: выход «сухие контакты» — релейные выходы Пожар и Неисправность; выход RS-485 Modbus; токовая петля 4-20, HART, собственный протокол обмена с системой.
• Адресность извещателя

5. Применение пожарных извещателей пламени.

Пожарные извещатели пламени следует применять в следующих случаях:

• когда в зоне контроля, на начальной стадии возникновения пожара, предполагается появление открытого пламени
• при высоком темпе развития пожара, когда извещатели других типов не обеспечивают нужную скорость обнаружения пожара
• когда высота помещений превышает предельные значения для других типов извещателей и предполагается появление открытого пламени
• на открытых площадках, где извещатели других типов использовать невозможно, и предполагается появление открытого пламени

Основные объекты, на которых устанавливаются извещатели пламени:

• склады нефтепродуктов и объекты нефтеперерабатывающей промышленности
• склады лакокрасочных материалов
• самолетные ангары и открытые аэродромы
• объекты угольной и деревообрабатывающей промышленности
• объекты с легковоспламеняющимися материалами, при горении которых не происходит выделения дыма…

6. Рекомендации по установке извещателей на объекте

6.1 Помещения со сваркой

Газовая сварка.

Противопожарная система должна отключаться при проведении газовой сварки, так как газовая горелка имеет пламя, на определение которого и нацелены извещатели пламени. ИПП могут и не сработать на такую сварку, все зависит от многих факторов: расстояния от извещателя до места сварки, размер пламени горелки, попадает ли само пламя в прямую видимость извещателя…

Электродуговая сварка.

Извещатели пламени с УФ каналом обнаружения нельзя устанавливать в помещениях, где возможно проведение сварочных работ. Такие извещатели срабатывают как на прямое, так и на косвенное излучение от сварки. Извещатели с ИК каналом не реагируют на излучение от сварки. Но односпектральные извещатели с одним ИК каналом также не рекомендуется применять на таких объектах, так как грязь, краска, масла на свариваемых поверхностях, а так же материал электродов содержат углерод, которые в процессе сварки сгорают и могут вызвать срабатывание извещателя. На объектах, где возможны сварочные работы, необходимо применять двух и трехспектральные ИК извещатели пламени.

6.2 Особенности установки извещателей

6.2.1 Извещатель, по возможности, должен быть направлен на предполагаемое место возгорания под углом не менее 10…20° к горизонту. Такая установка препятствует скоплению влаги, образованию наледи, налипанию снега и загрязнению оптики (Эти факторы значительно уменьшают чувствительность ПИ).

Рисунок 4: Ориентирование извещателя пламени при монтаже

6.2.2 Если на начальной стадии пожара возможно выделение дыма, расстояние от извещателя
до перекрытия должно быть не менее 0,8 метра. (требование СП5.13130.2009)

Рисунок 5: Установка извещателя под перекрытием

Данное требование особенно важно при установке УФ извещателей пламени, так как УФ излучение сильно поглощается дымом. Для инфракрасных извещателей пламени, данное требование менее критично, но чувствительность извещателя заметно снизится.

6.2.3 При монтаже и эксплуатации извещателей необходимо учитывать расположение или возможное появление в зоне контроля предметов, снижающих интенсивность ИК излучения, что уменьшит расстояние устойчивого срабатывания извещателя пламени.

Рисунок 6: Установка извещателей при наличии зоны затенения

Если предмет препятствует обзору ИПП, то образуется затененная зона. В таком случае, необходимо установить дополнительный извещатель, в поле обзора которого попадает данная затененная зона.

6.2.4 Извещатели пламени с одним ИК каналом необходимо устанавливать на конструкции не подверженные вибрации. Нагретое тело в зоне контроля извещателя не вызовет ложного срабатывания, но если ИК излучение от этого тела будет модулировано вибрациями от стены или кронштейна, то это может вызвать ложную сработку.

7. Основные факторы, которые следует учитывать при выборе ИПП

Выбор типа извещателя пламени.

При выборе извещателя пламени следует руководствоваться следующими факторами:

1. Какие материалы предположительно могут загореться? (углеродосодержащие или нет). Если потенциальный пожар может не содержать углеродосодержащие материалы, то необходимо использовать ИПП с УФ каналом обнаружения.
2. Какие источники ложных сработок или помехи могут воздействовать на прибор? От этого зависит выбирать односпектральный или многоспектральный ИПП и с какими именно каналами обнаружения.
3. Какой размер возгорания возможен и на каком расстоянии от извещателя. От этого зависит ИПП с каким углом обзора и на какую дальность обнаружения выбрать.
4. Какая предполагаемая скорость распространения возгорания. ИПП с УФ каналом обнаружения, имеют большее быстродействие.
5. Какие условия использования (температура, влажность, запыленность, задымленность, выпадение конденсата…). От этого зависит выбирать ли ИПП с подогревом и проверкой оптики или без.

Автоматические пожарные извещатели пламени

не более двадцати помещений, изолированных и смежных с ними, суммарной площадью не более1600 м2, расположенных на одном этаже здания и имеющих выход в одно и то же помещение (коридор, холл, вестибюль и т.п.), при наличии выносной световой сигнализации о срабатывании пожарных извещателей над входом в каждое контролируемое помещение.

При сложном расположении помещений на объекте(помещения имеют выходы в протяжённый коридор с множеством поворотов и т.п.) расчет количества защищаемых помещений, охватываемых одним пожарным шлейфом с неадресными пожарными извещателями в зависимости от площади помещений и конфигурации объекта, следует производить аналитически. Суммарное время обхода помещений дежурным при минимальной скорости движения по объекту 0,8 м/с и время, необходимое для передачи сообщения в пожарную часть, не должно превышать, как правило, 10 мин.

Количество автоматических пожарных извещателей, устанавливаемых в защищаемых помещениях или зонах контроля, следует определять, исходя из необходимости обнаружения загораний по всей площади или во всём объёме защищаемого помещения, или, соответственно, зоны контроля, а в случае применения извещателей пламени и площади(поверхности) оборудования. В каждом защищаемом помещении следует устанавливать не менее двух пожарных извещателей.

В защищаемом помещении допускается устанавливать один пожарный извещатель, если одновременно выполняются следующие условия:

1)площадь помещения не больше защищаемой пожарным извещателем площади, указанной в технической документации на него, и не больше средней площади, указанной в табл. 11.5 – 11.9;

2)пожарный извещатель является адресным;

3)обеспечивается автоматический контроль работоспособности пожарного извещателя, подтверждающий выполнение им своих функций с выдачей извещения о неисправности на приёмно-контрольный прибор;

4)по сигналу с пожарного извещателя аппаратура управления не производит включение автоматических установок пожаротушения или дымоудаления или систем оповещения о пожаре 5-го типа по НПБ 104.

Точечные пожарные извещатели, кроме извещателей пламени, следует устанавливать, как правило, под покрытием (перекрытием). При невозможности установки извещателей непосредственно под покрытием(перекрытием) допускается их установка на стенах, колоннах и других несущих строительных конструкциях, а также крепление на тросах.

При установке точечных пожарных извещателей под покрытием их следует размещать на расстоянии не менее 0,1 м от стен.

При установке точечных пожарных извещателей на стенах, специальной арматуре или креплении на тросах их следует размещать на расстоя-

Выбираем извещатель пламени от нескольких производителей

Пожарный извещатель пламени – это устройство, предназначенное для определения очагов возгорания и предупреждения об их появлении. Существует множество модификаций, которые различают по параметрам активации. Срабатывание детектора пламени происходит по следующим причинам: резкое повышение температуры окружающей среды, появление и резкая концентрация частиц дыма в помещении, обнаружение инфракрасного излучения, которое испускает открытое пламя.

[contents]

Температурные извещатели

1. Стальные проводники.
2. Покрытие из легкоплавкого полимера.
3. Внешнее защитное покрытие.

Эти устройства срабатывают по достижении в помещении определенной температуры. Наиболее простые модели имеют изначальные настройки тревожного сигнала, если температура достигнет диапазона 55-70ºС. У более дорогих, программируемых, моделей можно настроить не только более широкий диапазон срабатывания 54-150ºС, но и подачу сигнала по скорости повышения температуры.

По принципу действия различают следующие температурные детекторы:

1. Электромеханические контактные – несколько металлических стержней заключаются в полимер с низкой температурой плавления. После повышения температуры твердый полимер переходит в жидкое состояние, и контакты замыкаются или размыкаются в зависимости от конструкции. Такие устройства в большинстве, являются одноразовыми их главное преимущество в крайней дешевизне.

   Именно на контактном принципе основано действие линейного теплового – термокабеля.

2. Полупроводниковые устройства – в них специальным веществом покрыты полупроводниковые элементы. После срабатывания, когда температура в помещении опускается ниже порогового значения, легкоплавкий полимер вновь переходит в твердое состояние. Таким образом, работоспособность устройства автоматически возобновляется.
3. Дифференциальные устройства имеют две сигнальные цепи. Срабатывание может случиться из-за быстрого изменения в разнице температур между двумя полупроводниковыми термоэлементами.

Детекторы дыма

Эти устройства являются одними из наиболее популярных, так как обладают высокой степенью обнаружения с незначительным процентом ложных срабатываний. Принцип их работы заключается в определении наличия и количества дыма в атмосфере помещения. Существует несколько основных разновидностей, которые различают по способу обнаружения дыма:

1. 1. . Устройство, работающее по этому принципу, имеет в своем составе камеру с двумя контактными пластинами под напряжением. А-излучение, которое проходит между пластинами, приводит к образованию ионизированного тока.

      Если в камеру попадает дым, то ионы реагируют и соединяются с ним, уменьшая, таким образом, ток. Несмотря на высокую чувствительность и безотказность, такие детекторы предназначены для использования в помещениях с ограниченным пребыванием людей, так как они имеют радиационный фон.

   2. Фотоэлектрические сенсоры имеют одно и двухкомпонентный тип приема и передачи сигнала, строение таких устройств двух блоковое. Сигнал тревоги включается в ответ на понижение интенсивности инфракрасного излучения, воспринимаемого приемником.
      • Однокомпонентный прибор состоит из приемника и передатчика, которые размещены на разных стенах помещения. При задымлении уровень яркости сигнала падает, и приемник выдает сигнал тревоги.
      • Двухкомпонентный прибор состоит из моноблока источника приемника сигнала и отражателя, ретранслирующего ИК луч с отдаленной позиции.
   3. Точечные устройства имеют в одном корпусе светодиод посылающий луч и фотодетектор, который способен принять отраженный сигнал. Частота излучения подбирается так, чтобы отражаться от дыма определенной плотности.

 Извещатели открытого пламени

инфракрасные и ультрафиолетовые. Они реагируют на электромагнитные волны, которые генерирует открытое пламя. Этот тип приборов не слишком распространен из-за своей высокой стоимости и сложности настройки. Но он имеет ряд преимуществ, которые делают его незаменимым для установки в помещениях, где есть интенсивный тепло и воздухообмен, на открытых площадках, в строениях, где необходимо раннее обнаружение очагов возгорания.

Следует отметить, что сейчас на рынке практически не встречаются извещатели, которые имеют только один тип определения возгорания. Основная масса моделей оснащены двумя сенсорами – тепловым и дымовым, а у некоторых моделей их количество может доходить до четырех.

Это значительно снижает уровень ложных срабатываний, и повышает надежность контроля территории.

Правила установки

Места, где устанавливаются пожарные извещатели пламени, регламентируются СНиП 2.04.09-84 «Пожарная автоматика зданий и сооружений».

Традиционное место монтажа пожарных детекторов на потолке, но если это технически невозможно, допускается установка на стенах. Минимальные расстояния от угла помещения указаны на схеме и составляют 100 мм для потолочного базирования и 300 для настенного.

Кроме того, если на потолке имеются выступы, то от них необходимо отступить на две высоты преграды.

Если же выступ имеет высоту, составляющую 10% высоты помещения, то расчет размещения производится как для двух обособленных комнат.

Внизу детектора должно быть свободное пространство, радиусом не менее 500 мм.

Обзор наиболее популярных моделей

Детекторы возгорания в обязательном порядке устанавливаются во всех общественных зданиях где постоянно собирается большое количество людей. Также МЧС рекомендует их к применению в частных домах, квартирах и дачах.

Извещатель пламени Спектрон-201 относится к классу приборов принцип действия, которых основан на обнаружении очага возгорания по инфракрасному излучению. Тепловой сенсор имеет оптоэлектронную структуру. Дальность обнаружения пламени составляет 30м при угле обзора в 120º. Это дает возможность контролировать помещение площадью в 900м². Время срабатывания задается пользователем из трех режимов: 7, 15, 22 сек.

Цифровая обработка посыпающего сигнала дает высокую защищенность от посторонних помех: ламп накаливания с яркостью до 650 люкс, люминесцентных ламп до 3000 люкс и рассеянного солнечного света до 20000 люкс.

Способ обнаружения основан на ультрафиолетовом излучении. Это позволяет настроить достаточно узкий диапазон чувствительности, который исключает срабатывание от солнечного света и осветительных приборов.

Извещатель пламени аметист имеет дальность обнаружения, в зависимости от модификации исполнения прибора составляет 5-80м при угле детекции 90-120º. Потребление тока составляет 12-30В.

Основным преимущество этого устройства является быстрое обнаружение открытого пламени независимо от высоты установки. К недостаткам можно отнести нечувствительность к задымлению и необходимость в периодических чистках.

Извещатель пламени Пульсар 1 01н имеет ИК детектор работающий в диапазоне 0,8-1,1 МКМ. Это дает возможность обнаружить возгорание нефтепродуктов на расстоянии 15-30 м и спиртов – 6-12м. угол обзора составляет 120º в горизонтальной плоскости.

Извещатель пламени Болид отличается от других моделей наличием нескольких входных окон, которые могут сформировать различные конфигурации зон обнаружения. Одна из них дает широкий угол обзора, до 60º, при дальности обнаружения 17 м. А другая формирует луч большой дальности, до 60м, но при малом угле контроля, всего 12º.