SYSTEM SENSOR FIRE DETECTORS / СКРЫТАЯ КАМЕРА №6-7 (15) 2003 г.

     В апрельском номере "СК" (№5, 2003, стр. 2) были рассмотрены современные методы пожарной защиты специальных объектов, в которых возможно появление "черных дымов", вентиляционных каналов любого сечения, запыленных объектов, а также VIP-объектов, требующих сверхраннего обнаружения пожара. В данной статье автор рассмотрит аспекты пожарной защиты взрывоопасных объектов.
     Взрывоопасные среды существуют не только на предприятиях газовой, горнодобывающей и нефтехимической промышленности. Взрывоопасными являются, например, целлюлозно-бумажные, резинотехнические, деревообрабатывающие производства, кондитерские и мукомольные комбинаты. Определенная концентрация в воздухе таких бытовых веществ, как мучная пыль, чай, цикорий, крахмал картофельный, сахар свекловичный, какао и пр., представляет собой взрывоопасную смесь! Практически на любом современном производстве выделяются взрывоопасные зоны, где взрыв возможен в случае нарушения технологического процесса, при аварии и т.д. К взрывоопасным зонам относятся, к примеру, склады ГСМ и лакокрасочных изделий, которые имеются на каждом крупном предприятии, складе, базе.
     Оборудование, установленное во взрывоопасной зоне должно иметь взрывобезопасное исполнение, его эксплуатация не должна быть причиной возникновения взрывоопасной ситуации. В настоящее время в России для взрывоопасных зон, в основном, выпускаются максимальные (контактные) пороговые тепловые пожарные извещатели, например ИП 101-20, ИП 103-1В, ИП 103-4/1, ИП 102-2х2, ИП 103-5/1ИБ, "Мак-1-ИБ". Они срабатывают при достижении температуры в помещении +70?С. Пожар при этом переходит в стадию открытого огня, появление которого во взрывоопасной зоне приводит к катастрофическим последствиям. В системе, в которой присутствует искробезопасность шлейфа, соблюдаются требования по допустимым емкости и индуктивности, обеспечивающие при его обрыве или коротком замыкании возникновение искры, энергии которой недостаточно для возникновения взрыва, - в этой системе активизация извещателя происходит после появления открытого огня! Похоже при ее разработке не предполагалась возможность возникновения пожара, а рассматривалось только появление какой-либо неисправности шлейфа.
     Низкая эффективность максимальных тепловых извещателей определила введение ограничений на их использование: по п. 12.5 НПБ 88-01 максимальные тепловые извещатели не рекомендуется применять в помещениях, где хранятся материальные и культурные ценности. Согласно п. 4.1 НПБ 85-2000 тепловые извещатели с температурой срабатывания +70?С относятся к классу А3 с условно нормальной температурой среды +35?С. Кроме того, по п. 17.6 НПБ 76-98 "ПИ должны содержать встроенный оптический индикатор красного цвета, включающийся в режиме передачи тревожного извещения". Компания SYSTEM SENSOR имеет большой опыт разработки и производства искробезопасных пожарных извещателей и учитывает, что во взрывоопасных зонах наиболее эффективными извещателями являются дымовые оптико-электронные и радиоизотопные извещатели, а также тепловые максимально-дифференциальные извещатели. В конце прошлого года получено Свидетельство о взрывозащищенности (маркировка 1ExibIIВT4 Х) на следующие пожарные извещатели:
     - дымовой радиоизотопный 1151 EIS;
     - дымовой адресно-аналоговый оптико-электронный 2251 EIS;
     - тепловой максимально-дифференциальный 5451 EIS;
     - ручные типа WR2001/SR I.S., WR7/2001 I.S., WRZ2/4001/C, WR4001 I.S.;
и на блок искрозащиты EXB2000 типа KFDO-CS-Ex1,51 (маркировка [Exib]IIВ).
     Во всех устройствах используется метод взрывозащиты типа "искробезопасная электрическая цепь". Метод основан на принципе ограничения энергии, запасенной в электрической цепи, чтобы цепь не генерировала электрическую дугу, искру или тепло, которые могут вызвать взрыв опасной смеси.

     Чувствительность радиоизотопного извещателя 1151EIS (рис. 1), в отличие от оптико-электронных дымовых извещателей, имеет слабую зависимость чувствительности от "цвета" дыма и от уровня запыления дымовой камеры. В извещателе 1151EIS используется изотоп америция-241, излучение которого ионизирует молекулы воздуха в чувствительной камере (рис. 2, 3). Под действием электрического поля, положительные и отрицательные ионы (рис. 3) создают ток, величина которого постоянно контролируется. При поступлении в чувствительную камеру дыма происходит уменьшение тока из-за объединения части ионов на поверхности частиц дыма (рис. 4). При снижении величины тока до порогового уровня происходит активизация извещателя.
     Режим "Пожар" сохраняется и после рассеивания дыма. Возврат в дежурный режим производится кратковременным отключением напряжения питания. Специализированная микросхема обеспечивает повторяемость параметров при производстве и стабильность работы извещателя в течение всего срока службы. Ионизационный источник изотоп америция-241 находится в герметичном корпусе, а его активность настолько низка, что не увеличивает уровень естественного фона и не фиксируется бытовыми дозиметрами. Использованные в извещателях 1151EIS ионизационные источники освобождены от радиационного учета и контроля.
     Рекордно низкое потребление тока в дежурном режиме менее 30 мкА позволяет включать до 40 извещателей 1151EIS в шлейф любого приемно-контрольного прибора (ПКП), максимально снизить общее энергопотребление и значительно увеличить продолжительность работы системы от аварийного источника питания.
     Тепловой пожарный максимально дифференциальный извещатель 5451EIS (рис. 5) предназначен для обнаружения очагов загорания, сопровождающихся увеличением температуры окружающей среды. Извещатель 5451EIS активизируется при скорости повышения температуры в месте его установки 8°С в минуту и более, либо при достижении температуры равной 58°C в случае медленного ее увеличения, номинальный ток потребления в дежурном режиме 40 мкА. Использование двух термочувствительных элементов (рабочего и опорного) позволило с высокой точностью измерять скорость увеличения температуры и снизить практически до нуля вероятность ложной тревоги.
     Извещатели 1151EIS, 5451EIS сохраняют режим "Пожар" после устранения признаков возгорания. Возврат в дежурный режим производится кратковременным отключением напряжения питания. Для визуальной индикации состояния извещатели 1151EIS, 5451EIS имеют два светодиода красного цвета, обеспечивающие угол обзора 360°. Предусмотрена возможность включения выносного оптического сигнализатора (ВОС). Обеспечена простота тестирования сигнализации - посредством воздействия поля магнита на встроенный геркон извещатель переводится в режим "Пожар". При подключении к внешнему разъему извещателей тестера MOD400R с вольтметром, можно без отключения извещателя от шлейфа проконтролировать их уровень чувствительности.
     Устройства XR-2 и XR-5 со штангами XP-4 позволяют устанавливать, снимать и тестировать извещатели 1151EIS и 5451EIS на высоте до 6 метров без использования лестниц. Для защиты чувствительных камер от пыли извещатели поставляются с надетыми на них пластмассовыми технологическими крышками желтого цвета. При вводе в эксплуатацию пожарной сигнализации эти крышки должны быть сняты с извещателей.
     Извещатели 1151EIS и 5451EIS с базами В401 подключаются непосредственно к ПКП с искробезопасной электрической цепью или к ПКП в обычном исполнении через барьер искрозащиты, например EXB-2000/P+F типа KFDO-CS-Ex1,51Р (рис. 6) или аналогичный барьер. Это устройство обеспечивает ограничение входного напряжения на уровне 24 В, гальваническую развязку между входными и выходными цепями, ограничение тока и напряжения на выходе устройства. Диапазон рабочих температур барьера искрозащиты KFDO-CS-Ex1,51Р от - 20°С до + 60°С. При использовании барьера искрозащиты номинал оконечного резистора шлейфа должен быть уменьшен для сохранения эквивалентного сопротивления шлейфа в дежурном режиме. Для барьера искрозащиты KFDO-CS-Ex1,51Р необходимо учитывать сопротивление 400 Ом во вторичной цепи и падение напряжения на 1 В при преобразовании напряжения в устройстве, обеспечивающем гальваническую развязку.

     Дымовой адресно-аналоговый оптико-электронный извещатель 2251EIS подключается к адресно-аналоговым приемно-контрольным приборам, поддерживающим 200 протокол SYSTEM SENSOR. Использование извещателя 2251EIS позволяет, в отличие от пороговых извещателей полностью реализовать интеллект системы и обеспечить максимальную защиту объекта. Адресно-аналоговый контрольно-приемный прибор получает в реальном масштабе времени текущее значение оптической плотности среды. Эта информация, получаемая от каждого извещателя, позволяет максимально адаптировать систему к защищаемому объекту:
     - изменять чувствительность в зависимости от времени суток и дней недели;
     - устанавливать различные пороги срабатывания извещателей в зависимости от типа помещения;
     - формировать сигнал "ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ" при уровнях задымления в несколько раз меньших нижней границы требований по НПБ 65-97 и сигнал "ПОЖАР" при уровне оптической плотности среды 0,05 дБ/м;
     - проводить совместную обработку информации от нескольких извещателей в помещении;
     - обеспечить высокую защиту от электромагнитных помех;
     - контролировать уровень запыления оптической камеры и т.д.
     Эти извещатели являются эффективными и высоконадежными устройствами, обеспечивающими раннее обнаружение возгораний во взрывоопасных зонах при отсутствии ложных срабатываний. Имеется успешный многолетний опыт применения данных пожарных извещателей в составе систем пожарной сигнализации ESMI, Honeywell, Labor Strauss, Notifier, FCI на взрывоопасных объектах как в нашей стране, так и за рубежом.
     Кроме автоматических пожарных извещателей во взрывоопасных зонах должны устанавливаться ручные пожарные извещатели. Извещатели типа WR2001/SRI.S., WR7/2001I.S., WR4001I.S., WRZ2/4001/C, - это извещатели многоразового действия, предназначенные для формирования сигналов "Пожар" на приемно-контрольные приборы пожарных и охранно-пожарных сигнализаций во взрывоопасных зонах. Конструкция извещателей и технология их изготовления, а также используемые высоконадежные переключатели, рассчитанные на многократное включение и выключение, обеспечивают, в конечном итоге, безотказную работоспособность в течение практически неограниченного времени. Извещатели могут включаться в шлейф сигнализации, как с нормально-замкнутыми, так и с нормально-разомкнутыми контактами. Конкретная схема подключения извещателей зависит от типа ПКП.
     Извещатели активизируются при механическом воздействии на центральную часть стекла передней панели. В извещателях WR2001I.S., WR7/2001I.S. стекло защищено специальной пленкой и разламывается на две части без осколков (рис. 7). Обратное включение данных ИПР в дежурный режим производится путем установки в извещатель нового стекла типа KG1, что затрудняет сокрытие факта включения ИПР. Проверка работоспособности извещателей этого типа производится при использовании специального ключа без разрушения стекла. Когда ключ вставлен в извещатель, стекло опускается, имитируя его разрушение, и срабатывает переключатель. Возможна также поставка этих извещателей с гибкой пластмассовой пластинкой, не требующей замены в течение всего срока эксплуатации. Для исключения случайного включения режима "Пожар" передняя часть извещателя может быть закрыта прозрачной защитной крышкой PS078W и опломбирована.
     Извещатель WR2001/SR I.S. (рис. 8) имеет степень защиты оболочки IP44, извещатель WR7/2001I.S. (рис. 9) - IP55 и может эксплуатироваться в тяжелых климатических условиях. Гермовводы, устанавливаемые в удобном месте, и кольцевая прокладка, установленная по периметру корпуса извещателя, обеспечивают герметизацию его внутренней части.
     Извещатели WR4001I.S., WRZ2/4001 (рис. 10) выпускаются в водогазонепроницаемом исполнении и могут эксплуатироваться как внутри, так и вне зданий и помещений в тяжелых климатических условиях. Степень защиты оболочки извещателя IP67 достаточно высока. Специальные кабелевводы с эластичными уплотнителями в верхней и нижней частях извещателя и кольцевая прокладка, установленная по периметру корпуса извещателя, обеспечивают его герметизацию. Шесть винтов обеспечивают равномерность стягивания передней части извещателя и его корпуса. Переключатель, установленный вне герметизированной части извещателя, имеет специальное водогазонепроницаемое исполнение.
     Все извещатели могут эксплуатироваться как в отапливаемых, так и в неотапливаемых помещениях при температуре окружающей среды от -30°С до +70°С. Выбор высоконадежных взрывобезопасных пожарных извещателей, обеспечивающих раннее предупреждение о возгорании, является главной задачей при проектировании систем пожарной безопасности на объектах с взрывоопасными средами. Применение дымовых, тепловых максимально-дифференциальных пожарных извещателей и ручных с искробезопасными цепями во взрывоопасных зонах обеспечивает значительное повышение эффективности систем пожарной сигнализации и безопасности эксплуатации объектов.

к.т.н. НЕПЛОХОВ И.Г.