Курс лекций по Производственной и пожарной автоматике. Раздел 1.

ГБПОУ ВО

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПРОМЫШЛЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

А. А. Гусакова

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

 «ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ПОЖАРНАЯ АВТОМАТИКА»

Раздел 1. Автоматическая пожарная сигнализация

Воронеж  2019 г.

Курс лекций по дисциплине «Производственная и пожарная автоматика».  Раздел 1. Разработал преподаватель специальных дисциплин  А. А. Гусакова – город Воронеж: Воронежский государственный промышленно–экономический колледж,   2019 г. –  42 с.

Разработано в соответствии с рабочей программой по учебной дисциплине «Производственная и пожарная автоматика». Рассмотрены основы управления технологическими процессами. Рассмотрены основные параметры пожарных извещателей и приемно-контрольных приборов.

Курс лекций предназначен для студентов Воронежского государственного промышленно-экономического колледжа,      специальности 20.02.04.

Печатается по решению методического совета Воронежского государственного промышленно – экономического колледжа.

Протокол №4 от 24.01.2019 г.

                                           © Воронежский государственный

промышленно-экономический колледж, 2019 г.

Оглавление

Введение	4 стр.
Раздел 1 Автоматическая пожарная сигнализация	5 стр.
1.1  Автоматизация технологических процессов производства	5 стр.
1.2  Пожарные извещатели	13 стр.
1.3. Основные параметры пожарных извещателей	23 стр.
1.4. Приборы приемно-контрольные пожарные	27 стр.
Вопросы для самоконтроля	38 стр.
Список литературы	40 стр.

Введение

Управление технологическими процессами и их взрывопожарозащита возможны лишь с привлечением приборов и компьютерной техники. Автоматизация технологических процессов производств позволяет оптимизировать управление, способствует повышению производительности труда и определенным образом меняет его характер. Многие технологические процессы сопровождаются опасными для человека воздействиями, могут быть взрывопожароопасны и склонны к переходам из устойчивого состояния в неустойчивое. Неустойчивое состояние может привести к работе устройства, агрегатов, аппаратов, технологической установки на предельных режимах с непредсказуемыми последствиями.

Каждое из трех состояний технологического процесса – устойчивое (норма), переходное (неустойчивое, предаварийное), аварийное – характеризуется определенным уровнем взрывопожароопасности и требует соответствующего уровня автоматизации. Устойчивое состояние характеризуется определенными значениями параметров при нормальном режиме работы технологического оборудования, возможностью получения информации о протекании процессов в области регламента и поддержания его в заданных пределах. Неустойчивое (предаварийное) состояние характеризуется критически высокими или низкими значениями параметров, спонтанным развитием реакций, автоколебательными процессами с угрозой перехода в неуправляемое состояние. Для борьбы с ним используются специальные средства автоматики (противоаварийные системы, установки обнаружения очага пожара, подавления взрыва и тушения пожара). Отсутствие таких устройств и систем приводит чаще всего к тяжелым последствиям. 

Пожарная автоматика — комплекс технических средств для предупреждения, тушения, локализации или блокировки пожара внутри помещений. Пожарной автоматикой оборудуют здания и помещения с повышенной пожарной опасность.                        Средства пожарной автоматики предназначены для автоматического обнаружения пожара, оповещения о нём людей и управления их эвакуацией, автоматического пожаротушения и дымоудаления, управления инженерным и технологическим оборудованием зданий и объектов.

Раздел 1 Автоматическая пожарная сигнализация

1.1  Автоматизация технологических процессов производства

Типы, область применения, принцип работы и характеристики приборов контроля параметров технологических процессов.

Роль автоматизации в обеспечении взрывопожарозащиты промышленных объектов

Управление крупнотоннажными высокопроизводительными и энергонасыщенными технологическими процессами и их взрывопожарозащита возможно лишь с привлечением приборной и компьютерной техники.

Автоматизация технологических процессов производств позволяет оптимизировать управление, способствует повышению производительности труда и определенным образом меняет его характер. Многие технологические процессы сопровождаются опасными для человека воздействиями, могут быть взрывопожароопасны и склонны к переходам из устойчивого состоя в неустойчивое. Неустойчивое состояние может привести к работе устройства, агрегатов, аппаратов, технологической установки на предельных режимах с непредсказуемыми последствиями (рис. 1).

Рис. 1 Графическая модель состояний технологического процесса.

Каждое из трех состояний технологического процесса:

·         устойчивое (норма),

·         переходное (неустойчивое, предаварийное),

·         аварийное

характеризуются определенным уровнем взрывопожароопасности и требуют соответствующего уровня автоматизации.

Устойчивое состояние характеризуется определенными значениями параметров при нормальном режиме работы технологического оборудования, возможностью получением информации о протекании процессов в области регламента и поддержанием его в заданных пределах.

Неустойчивое (предаварийное) состояние характеризуется критически высокими или низкими значениями параметров, спонтанным развитием реакций, автоколебательными процессами с угрозой перехода в неуправляемое состояние. Необходимо быстрое и своевременное его обнаружение, предупреждение выхода процесса в критическую область и возврат к его нормальному устойчивому состоянию.   В противном случае возникает аварийное состояние чревато угрозой жизни людей, уничтожением материальных ценностей, разрушением оборудования и т.п.

Для борьбы с ним используются специальные средства автоматики                                                (противоаварийные системы, установки обнаружения очага пожара, подавления взрыва и тушения пожара). Отсутствие таких устройств и систем приводит чаще всего к тяжелым последствиям.

Современные приборы и системы производственной автоматики, осуществляя контроль и управление технологическими процессами, решают одновременно и ряд задач автоматической взрывопожарной защиты:

·         предупреждение аварий, взрывов и пожаров за счет поддержания объекта управления в устойчивом состоянии;

·         диагностирование состояний технологического оборудования и коммуникаций;

·         прогнозирование взрывопожароопасных состояний технологического процесса;   

·         обнаружение неустойчивых состояний управляемого объекта;

·         противоаварийная защита технологических процессов;

·         обеспечение оператора информацией о состоянии технологического процесса;      

·         обеспечение съема и хранения информации о состоянии технологического процесса.

Решением комплекса названных задач производственная автоматика обеспечивает поддержание взрывопожаробезопасных режимов технологических процессов, при необходимости устранение опасных, внерегламентных отклонений параметров с их регистрацией и оповещением обслуживающего персонала. Информация приборной техники и ЭВМ при этом используется для анализа опасных отклонений технологического процесса или выявления причин аварий, взрывов и пожаров.

Основные приборы контроля технологических процессов: принципы работы и характеристики.

КИП температуры

Для измерения температуры используют изменение какого-либо физического свойства тела, однозначно зависящего от его температуры и легко поддающегося измерению.

К числу свойств, положенных в основу работы приборов для измерения температуры, относятся: объемное расширение тел, изменение давления вещества в замкнутом объеме, возникновение термо-ЭДС, изменение электрического сопротивления проводников и полупроводников, интенсивность излучения нагретых тел и др.

В зависимости от физических свойств, на которых основано действие приборов для измерения температуры, различают:

1.      Термометры расширения, построенные по принципу изменения объема жидкости или линейных размеров твердых тел при изменении температуры. Применяются для измерения температуры от -190 до +500°С.

2.      Манометрические термометры, основанные на изменении давления жидкости, газа или пара в замкнутом объеме при изменении температуры. Применяются при измерении температур от -120 до +600°С.

3.      Термоэлектрические пирометры (термопары), принцип действия которых основан на возникновении ЭДС при изменении температуры одного из спаев замкнутой цепи разнородных термоэлектродов. Применяются для измерения ттур от -200 до +650°С.

4.      Термометры сопротивления, основанные на изменении электрического сопротивления проводника или полупроводника при изменении температуры. Применяются для измерения температур от +600 до +6000°С.

КИП давления

Давление определяется отношением силы, равномерно распределенной по площади и нормальной к ней, к размеру этой площади. В зависимости от измеряемой величины приборы для измерения давления делятся на:

манометры – для измерения средних и больших избыточных давлений;

вакуумметры – для измерения средних и больших раздражений;

мановакуумметры – для измерения средних и больших давлений и разрежений; напоромеры – для измерения малых избыточных давлений;

тягомеры – для измерения малых разрежений;

тягонапоромеры – для измерения малых избыточных давлений и разрежений; дифманометры – для измерения разности перепада давлений;

барометры – для измерения атмосферного давления.

По принципу действия различают следующие приборы для измерения давления: жидкостные, пружинные, поршневые, электрические радиоактивные.

Жидкостные приборы. В этих приборах измеряемое давление или разрежение уравновешивается гидростатическим давлением столба рабочей жидкости, в качестве которой используются вода, ртуть, спирт и др.

Пружинные приборы. Измеряемое давление или разрежение уравновешивается силами упругого противодействия различных чувствительных элементов (трубчатой пружины, мембраны и т.п.), деформация которых, пропорциональная измеряемому параметру, передается посредством системы рычагов на стрелку или перо прибора.

Поршневые манометры. Давление определяется по значению нагрузки, действующей на поршень определенной площади, перемещаемый в заполненном маслом цилиндре; поршневые манометры имеют высокие классы точности, равные 0,02; 0,05; 0,2.

Электрические приборы. Действие этих приборов основано на измерении электрических свойств (сопротивление, емкость, индуктивность и пр.) некоторых материалов при воздействии на них внешнего давления.

Пьезоэлектрические приборы. В этих приборах используется пьезоэлектрический эффект, заключающийся в возникновении электрических зарядов на поверхности некоторых кристаллов (кварца, сегнетовой соли, турмалина) при приложении к ним силы в определенном направлении.

Радиоактивные приборы. Давление определяется изменением степени ионизации или степени поглощения γ-лучей при изменении плотности вещества.

КИП уровня

Уровнемеры для жидкостей по принципу действия делятся на указательные стекла, поплавковые, гидростатические, электрические и радиоактивные.

            Указательные или уровнемерные стекла представляют собой вертикально расположенную стеклянную трубку, в которой жидкость, как в сообщающихся сосудах, устанавливается на той же высоте, что и в аппарате. Указательные стекла применяются для местного измерения уровня в аппаратах.

            Поплавковые уровнемеры. В них чувствительным элементом является поплавок с меньшим (плавающий) или большим (погружной) удельным весом, чем жидкость. Изменение уровня жидкости в аппарате вызывает перемещение поплавка, которое при помощи системы рычагов, тяг и тросов передается указателю, движущемуся по шкале, или вторичному прибору для отсчета, записи.

            Гидростатические уровнемеры служат для измерения гидростатического давления столба жидкости, уровень которой определяется. Различают гидростатические пьезометрические и дифманометрические уровнемеры. Действие гидростатических пьезометрических уровнемеров основано на использовании давления воздуха или газа, барботирующего через слой жидкости с измеряемым уровнем при изменении последнего (барботация – процесс пропускания газа или пара через слой жидкости).

            Электрические уровнемеры. Наиболее широко распространены уровнемеры емкостные и омические.

В электрических емкостных уровнемерах чувствительным элементом является конденсатор, обкладки которого располагаются с противоположных сторон вертикальной трубки из диэлектрика, соединенной с аппаратом, подобно сообщающимся сосудам. Действие омических уровнемеров, применяемых для определения уровня электропроводных жидкостей, основано на измерении сопротивления между электродами соответствующей формы, введенными в жидкость. Тогда сопротивление слоя жидкости между электродом и корпусом или между двумя электродами зависит от высоты уровня жидкости в аппарате.

Радиоактивные уровнемеры. Измерение уровня жидкости основано на измерении интенсивности поглощения y частиц при изменении уровня жидкости.

КИП расхода

Объемным расходом Q (1) называют объемное количество вещества V, которое протекает через поперечное сечение трубопровода в единицу времени τ

                                                  (м/c)                                                   (1)

где Q — объёмный расход жидкости или газа, м³/с;

V — объём жидкости или газа, проходящий через поперечное сечение потока за время t, м³;

t — время, за которое жидкость или газ объёмом V проходит через поперечное сечение потока, с;

Весовым (массовым) расходом G (2) называется количество вещества G, протекающего через сечение трубопровода в единицу времени τ,

                                                 (кг/c)                                                 (2)

где G - массовый расход жидкости, 

M – (вес) масса жидкости, протекающий через живое сечение потока,

 t – время течения жидкости.

Приборы, предназначенные для измерения расхода, называются расходомерами, а измеряющие количество вещества, которое протекает через поперечное сечение трубопровода в течение отрезка времени, - счетчиками.

По принципу действия расходомеры можно разделить на: 1) расходомеры переменного и 2) постоянного перепадов давлений, 3) переменного уровня. 

Расходомеры переменного перепада давлений. Их действие основано на возникновении перепада давлений на установленном внутри трубопровода сужающемся устройстве постоянного сечения. Разность статических давлений до и после сужающегося устройства (перепад давлений) измеряется дифференциальным манометром, зависит от расхода протекающего вещества и может служить мерой расхода.

Расходомеры постоянного перепада давлений (ротаметры). Их действие основано на перемещении чувствительного элемента (поплавка), установленного в вертикальной конической трубке; через нее снизу подается вещество, расход которого измеряется. При изменении расхода жидкости, газа или пара поплавок перемещается вверх и изменяется проходное отверстие трубки. Высота подъема поплавка функционально связана с расходом. При этом перепал давления на поплавке при перемещении его вдоль оси трубки остается практически постоянным.

Расходомеры переменного уровня. Действие данных приборов основано на изменении высоты уровня жидкости в сосуде при непрерывном поступлении и свободном истечении ее из сосуда.

 Существуют и другие виды расходомеров, действие которых основано на некоторых физических закономерностях (изменении электрических параметров, теплоотдачи к потоку, уменьшении интенсивности ультразвука или радиоактивного излучения в зависимости от расхода).

Общие принципы противопожарной защиты объектов.

Пожарная опасность объекта защиты — состояние объекта защиты, характеризуемое возможностью возникновения и развития пожара, а также воздействия на людей и имущество опасных факторов пожара.

Федеральный закон «О пожарной безопасности» определяет общие правовые, экономические и социальные основы обеспечения пожарной безопасности в Российской Федерации, регулирует в этой области отношения между органами государственной власти, органами местного самоуправления, организациями, а также между общественными объединениями, должностными лицами, гражданами.

Система обеспечения пожарной безопасности - совокупность сил и средств, а также мер правового, организационного, экономического, социального и научно-технического характера, направленных на борьбу с пожарами.

Каждый объект защиты должен иметь систему обеспечения пожарной безопасности, включающую:

- систему предотвращения пожара;

- систему противопожарной защиты;

- комплекс организационно-технических мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.

Классификация средств пожарной автоматики.

В технике автоматизации используется большое число разнообразных автоматических устройств и систем, отличающихся принципом действия, схемными и конструктивными решениями и т.д. Эти автоматические устройства, приборы и системы классифицируют по различным признакам. Чаще всего производственную автоматику классифицируют по функциональному признаку на следующие группы:

– контрольно-измерительные приборы (КИП), предназначенные для контроля параметров технологических процессов. КИП производят и выдают информацию оператору (запись, отсчет, сигнализация);

– приборы, устройства и системы автоматического регулирования (САР), предназначенные для поддержания параметров в режиме заданных безопасных пределов;

– устройства и системы противоаварийной автоматической защиты (СПАЗ), предназначенные для обнаружения предаварийных ситуаций, оповещения оператора, осуществления защитных мероприятий, частичной или полной остановки технологического процесса;

– автоматические блокировки, предназначенные для защиты от неправильных действий оператора при пуске и остановке технологического процесса, включения элементов защиты и резервных устройств;

– автоматические и автоматизированные системы управления (АСУ, АСУТП) – это системы, осуществляющие совокупность воздействий, возможных на основании определенной информации и направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта в соответствии с программой или целью управления (алгоритмом функционирования).

Место автоматической противопожарной защиты в системе пожарной безопасности промышленных объектов приведено на (рис. 2)

Рис. 2 Место АППЗ в системе пожарной безопасности

- возможность применения автоматики для предупреждения пожаров и взрывов;

      - возможность применения систем сигнализации и тушения пожаров

1.2  Пожарные извещатели

Назначение, классификация, область применения пожарных извещателей. Виды, устройство, принцип действия и технические характеристики.

Приемно-контрольный прибор или прибор приемно-контрольный охранно-пожарный является законченным электронным устройством и предназначен для опроса состояний подключенных к нему пожарных шлейфов, снабженных пожарными извещателями, анализа этих состояний и формирования соответствующих сигналов (норма, обрыв, короткое замыкание, пожар, внимание) путем размыкания контактов выходных реле. Также с помощью ПКП осуществляется включение/отключение пожарной сигнализации и подача сигналов на систему оповещения и управления эвакуацией. Задание режимов работы ПКП производится с помощью перестановки соответствующих перемычек на плате ПКП или при помощи программатора. Обычно ПКП снабжен встроенным источником питания с возможностью установки аккумулятора, обеспечивающим функционирование системы пожарной сигнализации при отключении внешней сети 220В. Основным параметром ПКП является количество подключаемых шлейфов пожарной сигнализации. Монтаж, обслуживание, ремонт ПКП производится согласно руководству по эксплуатации, требований проектной и нормативной документации.

Шлейф пожарной сигнализации представляет из себя провод с не поддерживающей горение изоляцией, предназначенный для соединения пожарных извещателей с соответствующими входами ПКП. В один шлейф может включаться несколько пожарных извещателей, количество которых определяется проектом, техническим описанием на ПКП, паспортом на пожарный извещатель и требованиями нормативной документации. Очень часто монтаж пожарной сигнализации происходит с использованием оборудования общего с охранным. Такая сигнализация носит название охранно-пожарной. Обычно такое объединение экономически выгодно и упрощает использование системы в целом.

Шлейф (охранно-пожарная сигнализация) — проводные и не проводные линии связи, прокладываемые от пожарных извещателей до распределительной коробки или приемно-контрольного прибора.

Пожарные извещатели представляют собой специальные электротехнические системы, которые позволяют выявить начало пожара по одному из факторов и передать сигнал тревоги. Эти устройства не являются измерительными приборами, но позволяют определить наличие перепада температур, появления дыма или огня, используя для этого специальные чувствительные сенсоры.

Чтобы сделать систему противопожарной защиты многофункциональной и высокоэффективной в ее состав входят различные типы пожарных извещателей. Каждый из них реагирует на определенный фактор – дым, температура или огонь, что позволяет выявить очаг возгорания по одному или нескольким факторам.

К самым простым устройствам, которые нашли применение в системах пожарной безопасности, относятся автономные точечные элементы, передающие звуковой и световой сигнал при выявлении факторов пожара. Усовершенствованные модели входят в состав масштабных систем сигнализации, которые владеют электронным блоком, управляющими и собирающим данные с каждого используемого извещателя. Такая система является более надежной и эффективной, позволяющей надежно защищать объект от вреда, причиняемого пожаром.

Различные виды пожарных извещателей способствуют тому, что эти устройства имеют широкое практическое применение в различных конфигурациях противопожарных систем.

В зависимости от того, как работает пожарный извещатель, он устанавливается на объекте, чтобы выявлять наличие задымленности, резкий рост температуры или появление отрытого пламени.

            К объектам, где могут применяться такие устройства (рис. 3), относятся:

·         жилые дома;

·         учебные заведения разного вида;

·         торговые центры, рынки, павильоны и пр.;

·         офисные центры;

·         складские помещения;

·         промышленные объекты.

Рис. 3 Расположение пожарных извещателей

В первую очередь, пожарные датчики разбиваются на 3 категории:

1.      способ приведения в действие;

2.      способ электропитания;

3.      возможность установки адреса в ПИ.

В зависимости от того, на какой из факторов появления пожара реагирует сенсор устройства, различают следующие типы извещателей пожарной сигнализации:

·         тепловой;

·         дымовой;

·         пламенный;

·         газовый;

·         комбинированный.

Перечисленные датчики могут отличаться между собой системой питания. Они могут быть полностью автономными устройствами, питаться с помощью шлейфа сигнализации или получать рабочее напряжение по отдельному проводнику.

Классификация пожарных извещателей

Пожарные извещатели делятся на:

1. дымовые извещатели, которые в свою очередь делятся на:

a) оптико-электронные точечные дымовые извещатели;

b) автономные оптико-электронные дымовые извещатели.

2. тепловые точечные пожарные извещатели, подразделяющиеся на:

a) тепловые максимальные извещатели;

b) тепловые максимально-дифференциальные извещатели.

3. аспирационные дымoвыe пожарные извещатели;

4. линейные извещатели:

a) линейные дымовые извещатели;

b) линейные тепловые извещатели (термокабель).

5. извещатели открытого пламени;

6. ионизационные пожарные извещатели делятся на:

a) радиоизотопные пожарные извещатели;

b) электроиндукционные пожарные извещатели;

7. ручные пожарные извещатели

8. комбинированные (совмещенные) пожарные извещатели.

Оптико-электронные точечные дымовые извещатели (рис 4) являются наиболее распространенным типом применяемых извещателей в пожарной сигнализации. Принцип действия извещателей основан на периодическом контроле оптической плотности окружающей среды в дымовой камере извещателя и сравнением ее с пороговым значением. При увеличении оптической плотности воздуха в камере, внутреннее сопротивление извещателя скачкообразно падает, что является сигналом тревоги для ПКП.     Применяются в тех случаях, когда предполагается возникновение большого количества дыма при возможном возгорании. Монтаж и техническое обслуживание извещателей производится согласно руководству по эксплуатации, проекта и требований нормативных документов.

Рис. 4 Точечный дымовой датчик

В свою очередь точечные дымовые датчики делятся на два типа:

a) С естественной циркуляцией воздуха

b) С принудительной циркуляцией воздуха

Автономные оптико-электронные дымовые извещатели не нужно подключать к системе пожарной сигнализации, они работают от встроенного источника питания и сами подают тревожный сигнал. Если в помещении, где находится датчик в момент его срабатывания кто-то есть - то сигнал будет услышан. Данный тип пожарных извещателей малоэффективен. У батарейки периодически истекает срок службы, и её необходимо менять.

Технические характеристики на примере ИП 212-41М

Напряжение питания	9-30 В
Ток потребления дежурный	45 мкА
Температурный режим	От -45С до +55С
Габариты	106*53 мм

Тепловые максимальные извещатели (рис. 5) в системах пожарной сигнализации регистрируют повышение температуры выше заданного порога в защищаемом помещении. Принцип их действия основан на изменении электрического сопротивления при переходе в жидкое состояние из твердого легкоплавкого сплава во время нагревания. Их установка производится в тех случаях, когда предполагается повышение температуры при начальном этапе возможного возгорания. Монтаж и техническое обслуживание извещателей производится согласно паспорту на извещатель, требований нормативной и проектной документации. Тепловые максимально-дифференциальные извещатели фиксируют не только изменение температуры выше заданного порога в защищаемом помещении, но и скорость ее повышения.

Рис. 5 Тепловые максимально-дифференциальные извещатели

Технические характеристики на примере ИП – 101 -10М

Напряжение питания	8-30 В
Ток потребления дежурный	100 мкА
Температурный режим	От +54 до + 65 С
Габариты	90*45 мм

Аспирационные дымовые пожарные извещатели (рис. 6) состоят из системы воздуховодов с отверстиями для забора воздуха и центрального блока, с вентилятором для обеспечения потока воздуха и дымовым пожарным извещателем. Система воздуховодов распределена под потолком в защищаемом помещении. С помощью вентилятора воздух засасывается через отверстия в воздуховодах и анализируется в центральном блоке на предмет изменения оптической плотности. Поскольку анализ воздуха в помещении происходит распределенно, то такой извещатель гораздо чувствительней точечного дымового извещателя и позволяет обнаружить пожар на самых ранних этапах возгорания.

Рис. 6 Аспирационный дымовой пожарный извещатель

Линейный дымовой извещатель (рис. 7) в пожарной сигнализации представляет из себя оптическую систему из двух пространственно разнесенных блоков: импульсного ИК излучателя и ИК приемника. Расстояние между излучателем и приемником может достигать 100 метров. Излучатель и приемник ориентированы друг на друга. При повышении задымленности в помещении, уровень принимаемых ИК приемником импульсов падает, и он отрабатывает сигнал "пожар". Используется такой извещатель для защиты больших площадей с большими зонами просмотра - спортивные залы, торговые центры, стадионы, вокзалы. Линейные тепловые пожарные извещатели дают уникальные преимущества при использовании в местах затрудненного доступа, местах с повышенным загрязнением, пылью, агрессивной или взрывоопасной средой.

Рис. 7 Линейный дымовой извещатель

Состоит из двух (или более) проводников, разделенных теплочувствительной полимерной изоляционной оболочкой. При достижении порогового значения температуры, под действием давления проводников, происходит разрушение оболочки, позволяя проводникам войти в контакт друг с другом.

Извещатели открытого пламени (рис. 8) функционируют на принципе регистрации характерных для открытого огня составляющих спектра оптического диапазона фотодиодом извещателя. Их установка производится в тех случаях, когда на раннем этапе возгорания ожидается большое количество пламени. Монтаж и обслуживание извещателей производится согласно техническому описанию и требований нормативной документации.

 

Рис. 8 Извещатель открытого пламени

Технические характеристики на примере ИП – 329

Напряжение питания	5-27 В
Ток потребления дежурный	300 мкА
Температурный режим	От -55 до + 55 С
Габариты	185*140*60 мм

Радиоизотопный пожарный извещатель - это дымовой пожарный извещатель   (рис. 9), который срабатывает вследствие воздействия продуктов горения на ионизационный ток внутренней рабочей камеры извещателя. Принцип действия радиоизотопного извещателя основан на ионизации воздуха камеры при облучении его радиоактивным веществом. При введении в такую камеру противоположно заряженных электродов возникает ионизационный ток. Заряженные частички «прилипают» к более тяжелым частичкам дыма, снижая свою подвижность - ионизационный ток уменьшается. Его уменьшение до определенного значения извещатель воспринимает как сигнал «тревога». Подобный извещатель эффективен в дымах любой природы. Однако наряду с описанными выше достоинствами, радиоизотопные извещатели имеют существенный недостаток, о котором не следует забывать. Речь идет об использовании в конструкции извещателей источника радиоактивного излучения. В связи с этим возникают проблемы соблюдения специальных мер безопасности при эксплуатации, обслуживании, хранении и транспортировке, а также утилизации извещателей после окончания срока эксплуатации. Эффективен для обнаружения возгораний, сопровождающихся появлением так называемого "черного" дыма, характеризующимся высоким уровнем поглощения света.

Рис. 9 Радиоизотопный пожарный извещатель

Электроиндукционные пожарные извещатели (рис. 10) работают на следующем принципе: аэрозольные частицы засасываются из окружающей среды в цилиндрическую трубку (газоход) при помощи малогабаритного вентилятора и попадают в зарядную камеру. Здесь, под воздействием униполярного коронного разряда, частицы приобретают объемный электрический заряд и, двигаясь далее по газоходу, попадают в измерительную камеру, где наводят на ее измерительном электроде электрический сигнал, пропорциональный объемному заряду частиц и, следовательно, их концентрации. Сигнал с измерительной камеры анализируется блоком обработки и при превышении заданного порога формирует сигнал "пожар" в виде замыкания контактов реле. Монтаж извещателей производится согласно техническому описанию, проекту и требований нормативной документации.

Рис. 10 Электроиндукционный пожарный извещатель

Газовые пожарные извещатели (рис. 11) реагирует на газы, выделяющиеся при тлении или горении материалов. Газовые извещатели могут реагировать на оксид углерода (углекислый или угарный газ), различные углеводородные соединения. Принцип действия основан на применении химических сенсоров, изготовленных на основе металлооксидных полупроводников.

Рис. 11 Газовый пожарный извещатель

Технические характеристики на примере ИП – 435-7

Напряжение питания	5-27 В
Ток потребления дежурный	300 мкА
Температурный режим	От -10 до + 70 С
Габариты	86*41 мм

Ручные пожарные извещатели (ИПР) (рис. 12) используются для принудительного запуска пожарной автоматики (оповещения, блокировки инженерных систем здания) при визуальном обнаружении возгорания. Конструктивно извещатель собран на базе геркона или микропереключателя, соединенного с подвижным элементом ручного пожарного извещателя. Выбор мест для установки извещателя производится на основе требований соответствующей нормативной документации.

Рис. 12 Ручной пожарный извещатель

Ионизационные извещатели (рис. 13) Под действием электрического поля, образующиеся положительные и отрицательные ионы создают ток, значение которого постоянно контролируется. При поступлении в чувствительную камеру дыма происходит уменьшение тока из-за объединения части ионов на поверхности частиц дыма. При снижении тока до порогового уровня происходит активизация датчика.

Рис. 13 Ионизационный пожарный извещатель

Общая характеристика ионизационных извещателей:

a) Возможность обнаружения возгораний во взрывоопасных зонах.

b) Высокая чувствительность извещателей обеспечивает раннее обнаружение дыма, что при практически нулевой вероятности ложной тревоги, определяет более высокую, по сравнению с аналогами, эффективность работы всей системы пожарной сигнализации.

c) Отсутствие влияния запыления дымовой камеры на чувствительность извещателя.

d) Отсутствие зависимости чувствительности извещателя от "цвета" дыма.

Комбинированные (совмещенные) извещатели (рис. 14) конструктивно объединяют в одном корпусе тепловой и дымовой извещатель. Формирование сигнала "пожар" происходит при анализе совокупности сигналов этих двух извещателей. Монтаж извещателей производится согласно руководству по эксплуатации и требований нормативов.

Рис. 14 Комбинированный пожарный извещатель

1.3. Основные параметры пожарных извещателей

Особенности преобразования основных информационных факторов пожара пожарными извещателями.

Любой пожар сопровождается изменением характеристик окружающей среды, обусловленных развитием горения и возникновением конвективного теплового потока над его очагом. К таким характеристикам можно отнести: повышенную температуру окружающей среды, дым и продукты горения, а также световое излучение пламени. Автоматические пожарные извещатели сконструированы таким образом, чтобы реагировать на изме­нение одного или нескольких параметров пожара. В зависимости от вида контролируемого параметра они разделяются на тепловые, дымовые, пламени (световые), газовые и комбинированные извещатели. Автоматические пожарные извещатели преобразуют неэлектрические информационные параметры пожара в электрические сигналы, которыми достаточно свободно можно оперировать при переработке информации приемно-контрольными приборами. В соответствии с ГОСТ 12.2.041 автоматический пожарный извещатель - это устройство для формирования сигнала о пожаре, которое реагирует на факторы, сопутствующие пожару.

Приведем основные положения, необходимые для понимания взаимодействия извещателей с конвективной струей очага горения. Графическая модель процесса представлена на (рис. 15) Изменения избыточной температуры в месте установки пожарного извещателя над источником тепла можно определить из выражения

Рис. 15 Информационные характеристики пожара

где С_д - концентрация дыма; Th, _R - температура; б_п - теплопроизводительности очага пожара; Ф_п -поток излучения очага пожара

Получив количественную оценку теплопроизводительности очага пожара, можно определить изменение температуры в любой точке помещения, что является необходимым для оптимизации размещения тепловых пожарных извещателей.

Зона контроля пожарной сигнализации (пожарных извещателей) - совокупность площадей, объемов помещений объекта, появление в которых факторов пожара будет обнаружено пожарными извещателями.

Дымовой пожарный извещатель срабатывает при достижении концентрации дыма в месте его установки, равной пороговому значению для данного извещателя.

Дым - это совокупность твердых и жидких частиц, взвешенных в воздухе или другой газообразной среде. Частички дыма в большинстве случаев очень малы (0,1 - 1,0 мкм). Под влиянием движения частицы в облаке дыма сталкиваются друг с другом и слипаются, а средний размер частиц при этом увеличивается. Видимый человеческим глазом дым - это частицы размером от 0,4 до 10 мкм и более. Концентрация дыма определяется массой частиц аэрозоля в измеряемом объеме и выражается в кг/м³; числом частиц, содержащихся в 1 см³ дыма, и/м³; а также оптическими характеристиками: оптической плотностью D и показателем ослабления светового потока a, проходящего в задымленной среде путь длиной L.

Исследования показали, что характерный размер частиц дыма зависит от материала, подвергающегося горению, и условий температурного (термического) воздействия. Пик максимальной концентрации дыма достигается при горении древесины и целлюлозосодержащих материалов: для частиц размером 0,45 - 0,50 мкм, для синтетических рулонных материалов на основе ПВХ - 1,5 мкм, для резины - 4,0 мкм, для ПСБС - 6,0 мкм. Распространение дыма в объеме защищаемого помещения происходит под влиянием конвективных потоков от очага пожара. Существует несколько математических моделей, описывающих этот процесс.

Очевидно, что процесс увеличение концентрации дыма будет зависеть от линейной и массовой скорости выгорания материалов, их свойств, характеризующих способность к дымообразованию, и расстояния до очага горения.

Требования по выбору и правилам монтажа пожарных извещателей    

Пожарные извещатели выбираются и монтируются согласно СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования»

Общие требования по установке пожарных извещателей

Значимость пожарной сигнализации трудно переоценить. Не всегда владельцы зданий и помещений ответственно относятся к установке и обслуживанию противопожарных систем. И практически всегда наступает момент, когда горько жалеют об этом.

Пожар вспыхивает неожиданно и сметает на своем пути человеческие жизни, имущество, целые объекты. Поэтому крайне важно оборудовать помещения системами пожарной сигнализации и тушения огня, а затем регулярно следить за их работоспособностью.

Общие правила установки пожарных извещателей

Пожарный датчик — центральный элемент пожарной сигнализации. Нормы монтажа извещателей описаны в НПБ 88-2001 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования».

Для разных типов извещателей подходят некоторые общие требования по установке:

•          датчики монтируются на потолочных перекрытиях, но в конкретных случаях возможна установка на стенах или колоннах при условии, что расстояние от потолочного перекрытия будет не более 30 см, а верхний сенсор извещателя размещается в 10 см от потолка;

•          запрещается устанавливать датчики в местах с постоянным попаданием солнечных лучей, рядом с приточными вентиляционными системами, а также в точках, где скорость воздушного потока более 1 м/с;

•          если потолок разделен на секции, извещатели устанавливаются в каждой из них, если высота секций превышает 8 м;

•          при многоярусных потолках высотой 40 см и выше, и площадью                   более 0,75 м², датчики монтируются на каждом ярусе;

•          если в помещении присутствуют высокие шкафы или прочие объекты, верхняя плоскость которых находится в 60 см от потолка, извещатели устанавливаются во всех подобных зонах.

Для всех видов пожарных датчиков существуют конкретные правила и нормы установки, которые следует знать и соблюдать.

Установка точечных пожарных извещателей

Пожарные датчики могут реагировать на разные признаки пожара: задымление, повышенную температуру, открытое пламя. По данному признаку извещатели делят на тепловые, дымовые и извещатели пламени.

Точечные датчики могут крепиться к натянутому тросу, если помещение характеризуется большой площадью. При этом приборы должны быть надежно зафиксированы на тросе, а расстояние от отделки перекрытия до нижней части извещателя не может превышать 300 мм.

При потолочном размещении датчик устанавливается в 10 см от стены.

Если высока вероятность механических повреждений извещателя, его защищают при помощи решетки, колпака или короба, которые не мешают работе прибора.

Тепловые и извещатели пламени монтируют в тех местах, где при пожаре возможно резкое повышение температуры или появление открытого огня соответственно.

Провода для линий связи элементов пожарной сигнализации также выбираются в соответствии с регламентом. Проект прокладки проводов и кабелей должен предусматривать их целостность в случае пожара и возможность автоматического контроля состояния по всей длине.

Разрешается для пожарных извещателей использовать только провода с медными жилами. Обязательно при монтаже предусматривается минимум 10% запаса кабелей.

Нельзя прокладывать провода пожарной сигнализации совместно с силовыми кабелями. Также запрещается закреплять провода рядом (ближе, чем 50 см) с линиями высокого напряжения.

Монтаж ручных пожарных извещателей

Ручные извещатели до сих пор часто используются для защиты помещений. Приборы устанавливают в холлах, коридорах, вестибюлях, на лестничных площадках и около каждого выхода.

Место монтажа ручного извещателя должно находиться в отдалении от электрических или постоянных магнитов и электроприборов, образующих магнитные поля.

Приборы устанавливают на высоте 1,5 м от уровня пола. К извещателю необходимо организовать свободный подход и хорошее освещение в месте размещения прибора.

 1.4. Приборы приемно-контрольные пожарные

Устройство, назначение, основные функции и область применения приемных станций пожарной сигнализации, сигнально-пусковых устройств, приборов приемно-контрольных пожарных.

Система пожарной сигнализации — совокупность технических средств, смонтированных на одном объекте и контролируемых с общего пожарного поста, предназначенных для обнаружения пожара, обработки, передачи в заданном виде извещения о пожаре, специальной информации и (или) выдачи команд на включение автоматических установок пожаротушения и включение исполнительных установок систем противодымной защиты, технологического и инженерного оборудования, а также других устройств противопожарной защиты.

Любой объект может быть оборудован одной или несколькими установками пожарной сигнализации, объединяемыми в систему.

Установки и системы пожарной сигнализации, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре должны обеспечивать автоматическое обнаружение пожара за время, необходимое для включения систем оповещения о пожаре в целях организации безопасной (с учетом допустимого пожарного риска) эвакуации людей в условиях конкретного объекта.            Системы пожарной сигнализации, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре должны быть установлены на объектах, где воздействие опасных факторов пожара может привести к травматизму и (или) гибели людей.

Пожарная сигнализация предназначена для круглосуточного контроля охраняемого объекта, а в частности для раннего обнаружения об обнаружения пожара по одному из наиболее вероятных для данного объекта признаков и выдаче сигналов об его обнаружении.

Необходимость оборудования зданий и сооружений пожарной сигнализацией регламентируется нормативными документами по пожарной безопасности, в частности НПБ 110.

Оптимальный выбор оборудования пожарной сигнализации определяется, как правило, такими характеристиками здания, как защищаемая площадь, назначение объекта, характеристика возможного пожара и т.д. В настоящее время можно выделить три основных типа станций пожарной сигнализации: неадресные, адресные, адресно-аналоговые.

Весь перечень организационно-технических мероприятий на объекте во время пожара имеет одну главную цель - спасение жизни людей. Поэтому на первое место выходят задачи раннего обнаружения возгорания и оповещения персонала, что и является основной функцией пожарной сигнализации.

Выполнение пожарной сигнализацией своих функций обеспечивается различными техническими средствами. Для обнаружения пожара служат автоматические и ручные пожарные извещатели, для обработки, протоколирования информации и формирования управляющих сигналов тревоги - приемно-контрольная аппаратура и приборы.

Кроме этих функций, с помощью приборов управления формируются управляющие сигналы или команды на включение автоматических установок пожаротушения и дымоудаления, систем оповещения о пожаре, отключение технологического, электротехнического, вентиляционного и другого инженерного оборудования объектов.

Пожарная сигнализация может быть, как самостоятельной, так и объединенной с охранной сигнализацией в единую комплексную систему охранно-пожарной сигнализации.

Рис. 16 Схема пожарной сигнализации

На (рис. 16) приведена условная схема пожарной сигнализации, из которой наглядно видно взаимодействие основных элементов системы. Источники питания (во избежание загромождения схемы) не показаны, так как могут быть общими или индивидуальными для каждого блока.

Извещатели, в соответствии с назначением, предназначены для получения информации об опасной ситуации на объекте, и, в соответствии с проектным решением, образуют зоны контроля пожарной сигнализацией - совокупности площадей, объемов помещений объекта, появление в которых факторов пожара будет обнаружено пожарными извещателями. Извещатели устанавливаются в шлейфы пожарной сигнализации - соединительные линии, прокладываемые от пожарных извещателей до распределительной коробки или приемно-контрольного прибора.

Приборы приемно-контрольные пожарные (ППКП) предназначены для приема сигналов от пожарных извещателей, обеспечения электропитанием активных, токопотребляющих, извещателей, выдачи информации на световые, звуковые оповещатели, пульты централизованного наблюдения, а также формирования стартового импульса запуска ППУ.

Прибор пожарный управления (ППУ) предназначен для формирования сигналов управления автоматическими средствами пожаротушения (АСПТ), контроля их состояния, управления световыми и звуковыми оповещателями, а также другими системами и приборами.

Внешние оповещатели предназначены для подачи световых и звуковых сигналов о срабатывании ППКП. Наиболее актуально это для комплексных диспетчерских пунктов, где приоритет имеет управление технологическим и инженерным оборудованием.

Система передачи извещений предназначена для передачи информации в централизованные диспетчерские пункты и СМИС.

Все оборудование связывается соединительными линиями - проводами и кабелями, обеспечивающими соединение между компонентами системы пожарной сигнализации.

Размещение оборудования пожарной сигнализации предусматривается в помещениях пожарного поста или централизованных диспетчерских пунктах, то есть в специальных помещениях объекта с круглосуточным пребыванием дежурного персонала и оборудованных приборами контроля состояния средств пожарной автоматики.

Принципы работы систем пожарной сигнализации

Принцип работы систем АПС определяется в зависимости от ее типа и, соответственно, от вида формируемого сигнала неадресной, адресной и адресно-аналоговой пожарной сигнализацией.

Принцип работы неадресных систем заключается в приеме сигнала при срабатывании по одному из признаков пожара пожарных извещателей, установленных в шлейфах приемно-контрольных приборов, и выводе его в виде световых и звуковых сигналов на приемную станцию с указанием номера шлейфа.

В адресных системах анализ состояния окружающей среды и формирование сигнала также производится самим извещателем, но, в дополнение к вышеизложенному, в шлейфе сигнализации реализуется протокол обмена, позволяющий установить, какой именно извещатель сработал. В каждом извещателе или монтажном цоколе расположена схема определения адреса, и система определяет конкретное место формирования сигнала о пожаре.

Адресно-аналоговые системы сигнализации является наиболее надежными, и представляют собой центр сбора телеметрической информации, поступающей от извещателей. Постоянно ведется мониторинг состояния оборудования и окружающей среды. Так, для теплового извещателя станция постоянно контролирует температуру воздуха в месте его установки, для дымового - концентрацию дыма. По характеру изменения этих параметров именно пожарная станция, а не извещатель, как в случае адресных систем, формирует сигнал о пожаре. Это позволяет существенно повысить достоверность определения очага возгорания. Также адресно-аналоговые системы позволяют, не прерывая работу пожарной сигнализации, программно изменять фиксированный порог чувствительности извещателей при необходимости их адаптации к условиям эксплуатации на конкретном объекте. Отличительной конструктивной особенностью адресной сигнализации является применение кольцевого шлейфа, а также возможность подключение к контрольной панели адресно-аналоговой сигнализации адресных шлейфов.

Пожарный извещатель - это устройство для формирования сигнала о пожаре.

По способу приведения в действие извещатели подразделяются:

1.      Автоматические (реагирующие на факторы, сопутствующие пожару)

2.      Ручные (предназначенные для ручного включения сигнала пожарной тревоги в системах пожарной сигнализации)

Автоматические пожарные извещатели по виду контролируемого признака пожара подразделяются:

1.      Тепловые (реагирующие на определенное значение температуры и (или) скорости ее нарастания)

2.      Дымовые (реагирующие на частицы твердых или жидких продуктов горения и (или) пиролиза в атмосфере)

3.      Пламени (реагирующие на электромагнитное излучение пламени или тлеющего очага)

4.      Газовые (реагирующие на газы, выделяющиеся при тлении или горении материалов)

5.      Комбинированные (реагирующие на два или более фактора пожара)

По характеру реакции на контролируемый признак пожара извещатели подразделяются:

1.      Максимальные (формирующие извещение о пожаре при превышении температуры окружающей среды установленного порогового значения - температуры срабатывания извещателя)

2.      Дифференциальные (формирующие извещение о пожаре при превышении скорости нарастания температуры окружающей среды выше установленного порогового значения)

3.      Максимально – дифференциальные (совмещающие функции максимального и дифференциального тепловых пожарных извещателей)

По принципу действия дымовые извещатели подразделяют на:

1.      Ионизационные (принцип действия, которых основан на регистрации изменений ионизационного тока, возникающих в результате воздействия на него продуктов горения)

2.      Оптические (реагирующие на продукты горения, способные воздействовать на поглощающую или рассеивающую способность излучения в инфракрасном, ультрафиолетовом или видимом диапазонах спектра)

По принципу действия дымовые ионизационные извещатели подразделяют на:

1.      Радиоизотопные

2.      Электроиндукционные

По конфигурации измерительной зоны дымовые оптические пожарные извещатели подразделяют на:

1.      Точечные (реагирующие на факторы пожара в компактной зоне)

2.      Линейные (реагирующие на факторы пожара в протяженной, линейной зоне)

По конфигурации измерительной зоны тепловые извещатели пожарные извещатели подразделяют на:

1.      Точечные (реагирующие на факторы пожара в компактной зоне)

2.      Многоточечные (реагирующие на факторы пожара в нескольких компактных зонах)

3.      Линейные (реагирующие на факторы пожара в протяженной, линейной зоне)

По области спектра электромагнитного излучения, воспринимаемого чувствительным элементом, извещатели пламени подразделяют на:

1.      Ультрафиолетового спектра излучения

2.      Инфракрасного спектра излучения

3.      Видимого спектра излучения

4.      Многодиапазонные

По способу электропитания пожарные извещатели подразделяют на:

1.      Питаемые по шлейфу

2.      Питаемые по отдельному проводу

3.      Автономные

По возможности установки адреса в пожарных извещателях, их подразделяют на:

1.      Адресные передают на адресный приемно - контрольный прибор код своего адреса вместе с извещением о пожаре

2.      Неадресные передают на приемно контрольный прибор только извещение о пожаре

Дополнительные параметры классификации для отдельных типов извещателей

Оптические и газовые извещатели по виду выходного сигнала разделяют на два типа:

1.      С дискретным выходным сигналом

2.      С аналоговым выходным сигналом

Классификация пожарных приборов

Приборы приемно-контрольные пожарные по информационной емкости (количеству контролируемых шлейфов сигнализации) ППКП подразделяют на приборы:

·         малой информационной емкости - до 5 шлейфов сигнализации;

·         средней информационной емкости - от 6 до 20 шлейфов сигнализации;

·         большой информационной емкости - свыше 20 шлейфов сигнализации.

По информативности ППКП подразделяют на приборы:

·         малой информативности - до 3 видов извещений;

·         средней информативности - от 3 до 5 видов извещений;

·         большой информативности - свыше 5 видов извещений.

По возможности резервирования составных частей ППКП средней и большой информационной емкости подразделяют на приборы:

·         без резервирования;

·         с резервированием.

Приборы пожарные управления по объекту управления подразделяют на следующие группы:

·         для управления установками водяного и пенного пожаротушения;

·         для управления установками газового пожаротушения;

·         для управления установками порошкового пожаротушения;

·         для управления установками аэрозольного пожаротушения;

·         для управления установками дымоудаления;

·         для управления другими устройствами;

·         комбинированные.

По информационной емкости (количеству защищаемых зон) ППУ подразделяют на приборы:

·         малой емкости - до 5 зон;

·         средней емкости - от 6 до 20 зон;

·         большой емкости - свыше 20 зон.

По разветвленности (количеству коммутируемых цепей, приходящихся на одну защищаемую зону) ППУ подразделяют на приборы:

·         малой разветвленности - до 3;

·         средней разветвленности - от 4 до 6;

·         большой разветвленности - свыше 6.

По возможности резервирования составных частей ППУ делятся на приборы:

·         без резервирования;

·         с резервированием

Размещение пожарных приемно-контрольных приборов и приборов управления

Приборы приемно-контрольные, приборы управления и другое оборудование применяются в соответствии с требованиями государственных стандартов, норм пожарной безопасности, технической документации и с учетом климатических, механических, электромагнитных и других воздействий в местах их размещения.

Приборы приемно-контрольные и приборы управления устанавливаются в помещении с круглосуточным пребыванием дежурного персонала. В обоснованных случаях допускается установка этих приборов в помещениях без персонала, ведущего круглосуточное дежурство, при обеспечении раздельной передачи извещений о пожаре и о неисправности в помещение с персоналом, ведущим круглосуточное дежурство, и обеспечении контроля каналов передачи извещений. В указанном случае, помещение, где установлены приборы, должно быть оборудовано охранной и пожарной сигнализацией и защищено от несанкционированного доступа.

Приборы приемно-контрольные и приборы управления устанавливаются на стенах, перегородках и конструкциях, изготовленных из негорючих материалов. Установка указанного оборудования допускается на конструкциях, выполненных из горючих материалов, при условии защиты этих конструкций стальным листом толщиной не менее   1 мм или другим листовым негорючим материалом толщиной не менее 10 мм. При этом листовой материал должен выступать за контур устанавливаемого оборудования не менее, чем на 100 мм.

Расстояние от верхнего края приемно-контрольного прибора и прибора управления до перекрытия помещения, выполненного из горючих материалов, должно составлять не менее 1 м, а расстояние между ними при смежном расположении нескольких приемно-контрольных приборов и приборов управления - не менее 50 мм.

Приборы приемно-контрольные и приборы управления следует размещать таким образом, чтобы высота от уровня пола до оперативных органов управления указанной аппаратуры была 0,8-1,5 м.

Общие технические требования к приборам

Приборы приемно-контрольные пожарные должны обеспечивать следующие функции:

1)      прием сигналов от извещателей со световой индикацией номера шлейфа и включением звуковой и световой сигнализации;

2)      контроль исправности шлейфов сигнализации по всей их длине, а также световую и звуковую сигнализацию о возникшей неисправности;

3)      контроль работоспособности и состояния узлов и блоков прибора с возможностью выдачи извещения об их неисправности во внешние цепи;

4)      ручное выключение любого из шлейфов сигнализации без выдачи извещения о неисправности во внешние цепи;

5)      преимущественную регистрацию и передачу во внешние цепи извещения о пожаре по отношению к другим сигналам;

6)      посылку в ручной извещатель обратного сигнала, подтверждающего прием поданного им извещения о пожаре;

7)      защиту органов управления от несанкционированного доступа посторонних лиц;

8)      автоматическую передачу раздельных извещений о пожаре, неисправности и несанкционированном проникновении посторонних лиц к органам управления прибора;

9)      формирование стартового импульса запуска ППУ при срабатывании двух извещателей в одном защищаемом помещении с соблюдением задержки времени;

10)  автоматическое переключение электропитания с основного источника на резервный и обратно с включением соответствующей индикации без выдачи ложных сигналов и контроль состояния резервного источника питания;

11)  возможность включения в один шлейф сигнализации активных и пассивных извещателей;

Приборы пожарные управления (ППУ) должны обеспечивать следующие функции:

1)      автоматический и дистанционный пуск средств пожаротушения;

2)      отключение и восстановление режима автоматического пуска средств пожаротушения;

3)      ручное отключение звуковой сигнализации при сохранении световой сигнализации;

4)      формирование командного импульса для управления инженерным (технологическим) оборудованием;

5)      переключение ППУ с основного ввода электроснабжения на резервный при исчезновении напряжения на основном вводе и обратно при восстановлении напряжения на основном вводе без формирования ложных сигналов;

6)      световую индикацию о наличии напряжения на рабочем и резервном вводах электроснабжения;

7)      световую индикацию о переходе на питание от резервного источника питания, работе прибора в режиме автоматического пуска и об отключении режима автоматического пуска средств пожаротушения;

8)      световую индикацию о пуске средств пожаротушения с указанием направлений, по которым подается огнетушащее вещество;

9)      световую сигнализацию о неисправности проводных линий связи между ППУ, ППКП, оповещателями, средствам пожаротушения, электрических цепей устройств, регистрирующих срабатывание средств пожаротушения и управляющих инженерным (технологическим) оборудованием;

10)  звуковую сигнализацию о пуске средств пожаротушения и неисправностях

В технической документации на прибор (ППКП, ППУ) указывается:

·         информационная емкость;

·         информативность;

·         максимальное сопротивление шлейфа сигнализации;

·         разветвленность (для ППУ);

·         минимальное сопротивление утечки между проводами шлейфа сигнализации и между каждым проводом и "Землей", при котором пожарный приемно-контрольный прибор сохраняет работоспособность;

·         величину напряжения и тока дежурного режима, тока режима тревожного извещения в шлейфе сигнализации, а также электрические параметры выходных сигналов;

·         диапазон питающих напряжений;

·         ток, потребляемый от резервного источника питания в дежурном режиме и в режиме тревоги;

·         максимальное напряжение и ток, коммутируемые выходными контактами;

·         время технической готовности к работе и длительность извещения о тревоге;

·         рабочие условия применения по климатическим и механическим воздействиям;

·         помехозащищенность;

·         габаритные размеры и массу.

Приборы пожарные приемно-контрольные должны быть восстанавливаемыми и обслуживаемыми изделиями. Средняя наработка на отказ - не менее 40000 часов для ППУ малой емкости, и 30000 часов - для ППУ средней и большой емкости.

Вероятность возникновения отказа, приводящего к ложному срабатыванию за 1000 часов работы, должна быть не более 0,01, среднее время восстановления приборов не более 6 часов, а средний срок службы не менее 10лет.

ППУ должны сохранять работоспособность при воздействии в цепи питания или в сигнальных линиях наносекундных импульсных помех, нелинейных искажений, кратковременных и длительных прерываний в сети переменного тока, электростатических разрядов и других факторов электромагнитного воздействия, установленных в НПБ 57-97.

Приборы пожарные (ППКП, ППУ) должны сохранять работоспособность при воздействии синусоидальной вибрации, многократных ударах, воздействии повышенной и пониженной температуры окружающей среды, повышенной относительной влажности воздуха 93 % при температуре плюс 40°С, а также при конденсации влаги на них в результате понижения температуры.

Электрическая изоляция между цепями должна выдерживать в течение одной минуты без пробоя и поверхностного разряда испытательное напряжение синусоидальной формы частотой 50 Гц.

Конструкция приборов должна обеспечивать электрическое сопротивление изоляции между соединенными вместе клеммами питания, сигнальными линиями и клеммами защитного заземления (корпусом) прибора не менее 20 МОм.

Конструкция прибора должна обеспечивать возможность заземления корпуса.

При нормальном и аварийном режимах работы увеличение температуры любого элемента конструкции пожарного прибора не должно быть выше допустимых значений.

Части пожарного прибора (ППКП, ППУ) из неметаллических материалов, используемые для наружных частей, должны быть теплостойкими при температуре     (75±2) °С и обладать стойкостью к воспламенению и распространению горения при воздействии пламени в течение 30 с, а части, удерживающие токопроводники и поддерживающие соединения в определенном положении, должны быть теплостойкими при температуре (125±2)°С.

Наружные части приборов из неметаллических материалов и части из изоляционных материалов, удерживающие токопроводники в определенном положении, должны выдерживать воздействие накаленных элементов, имеющих температуру (550±10)°С.

Пожарные прибора контроля и управления рассчитываются на круглосуточную непрерывную работу.

Вопросы для самоконтроля

1.      Какой принцип работы и основные характеристики приборов контроля?

2.      Какие три состояния технологического процесса существуют?

3.      Какие современные приборы и системы производственной автоматики, осуществляют контроль и управление технологическими процессами?

4.      Что из себя представляет КИП давления?

5.      Что из себя представляет КИП температуры?

6.      Что из себя представляет КИП уровня?

7.      Что из себя представляет КИП расхода?

8.      В чем заключается пожарная опасность объекта защиты?

9.      Что из себя представляет система обеспечения пожарной безопасности?

10.  Какие параметры технологических процессов вы знаете?

11.  Перечислите общие принципы противопожарной защиты объектов?

12.  Как классифицируются средства пожарной автоматики?

13.  Что такое и для чего предназначен приемно-контрольный прибор?

14.  Что такое шлейф пожарной сигнализации?

15.  Для чего предназначены пожарные извещатели?

16.  Как классифицируются пожарные извещатели?

17.  Устройство и для чего предназначены оптико-электронные точечные дымовые извещатели?

18.  Устройство и для чего предназначены тепловые максимальные извещатели?

19.  Устройство и для чего предназначены аспирационные дымовые пожарные извещатели?

20.  Устройство и для чего предназначен линейный дымовой извещатель?

21.  Устройство и для чего предназначены извещатели открытого пламени?

22.  Устройство и для чего предназначен радиоизотопный пожарный извещатель?

23.  Устройство и для чего предназначены электроиндукционные пожарные извещатели?

24.  Устройство и для чего предназначены газовые пожарные извещатели?

25.  Устройство и для чего предназначены ручные пожарные извещатели (ИПР)?

26.  Устройство и для чего предназначены ионизационные извещатели?

27.  Устройство и для чего предназначены комбинированные (совмещенные) извещатели?

28.  Перечислите требования по выбору и правилам монтажа пожарных извещателей?

29.  Перечислите общие правила установки пожарных извещателей?

30.  Как производится установка точечных пожарных извещателей?

31.  Как производится монтаж ручных пожарных извещателей?

32.  Что из себя представляет система пожарной сигнализации?

33.  Для чего предназначена пожарная сигнализация?

34.  В чем заключаются принципы работы систем пожарной сигнализации?

35.  Что из себя представляют адресно-аналоговые извещатели?

36.  Что такое пожарный извещатель?

37.  Как классифицируются пожарные приборы?

38.  Как размещаются пожарные приемно-контрольные приборы и приборы управления?

39.  Что из себя представляют приборы пожарные управления?

Список используемой литературы

1.          А.В. Калиниченко Справочник инженера по контрольно-измерительным приборам и автоматике М., Инфра-Инженерия, 2008.

2.          Д.Ф. Тартаковский Метрология, стандартизация и технические средства измерения. М., Высшая школа, 2001.

3.          А.Н. Камразе Контрольно-измерительные приборы и автоматика Ленинград, Химия, 1988.

4.          Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений» №102-ФЗ от 26 июня 2008 года

5.          Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология основные термины и определения РМГ 29-99

6.          ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

7.          ГОСТ Р 50760-95 Анализаторы газов и аэрозолей для контроля атмосферного воздуха. Общие технические условия.

8.          ГОСТ Р 50759-95 Анализаторы газов для контроля промышленных и транспортных выбросов. Общие технические условия.

9.          ГОСТ 21.404-85 Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.

10.      ГОСТ 23125-95 Сигнализаторы температуры. Общие технические условия.

11.      ГОСТ 27883-88 Средства измерения и управления технологическими процессами. Надежность. Общие требования и методы испытаний.

12.      ГОСТ 28243-96 Пирометры. Общие технические требования.

13.      ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний.

14.      ГОСТ 28725-90 (СТ СЭВ 2419-89) Приборы для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов. Общие технические требования и методы испытаний.

15.      ГОСТ 2405-88 (СТ СЭВ 6128-87) Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия.

16.      ГОСТ Р 8.660-2009 Уровнемеры промышленного применения. Методика поверки.

17.      ГОСТ 28723-90 Расходомеры скоростные, электромагнитные и вихревые. Общие технические требования и методы испытаний.

18.      Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом. Методика поверки. Рекомендации МИ 2356-2006

19.      РД БТ 39-0147171-003-88 ТУнефтегаз Требования к установке датчиков стационарных газосигнализаторов в производственных помещениях и на наружных площадках предприятий нефтяной и газовой промышленности.

20.      Правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств.

А. А. Гусакова

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ПОЖАРНАЯ АВТОМАТИКА»

Раздел 1. Автоматическая пожарная сигнализация

ГБПОУ ВО

«Воронежский государственный

                                           промышленно-экономический колледж»

                                             г. Воронеж, Московский проспект, 22