Автоматическое обнаружение пожаров

Для быстрого и успешного тушения пожаров важно как можно раньше их обнаружить с целью своевременного включения автоматических средств тушения или вызова пожарных подразделений к месту загорания.

Автоматическая пожарная сигнализация предназначена для обнаружения пожара в начальной стадии развития, сообщения о месте его возникновения, а в случае необходимости и для введения в действие установок автоматического пожаротушения и дымоуда-ления. Наиболее распространены системы электрической пожарной сигнализации (ЭПС). Различают пожарные и охранно-пожарные системы ЭПС, включающие в себя следующие основные элементы: пожарные извещатели (датчики), реагирующие на изменение каких-либо физических параметров при возникновении в помещении пожара; приемно-контрольную станцию, принимающую сигналы от датчиков и передающую их на центральный пункт пожарной связи; линии связи; источник питания; звуковые или световые сигнальные устройства.

Пожарные извещатели по способу включения бывают ручного и автоматического действия.

Извещатели ручного действия в зависимости от способа соединения их с приемными станциями делят на лучевые и шлейфные. В лучевых системах каждый извещатель соединен с приемной станцией парой самостоятельных проводов, образующих отдельный луч. Каждый луч включает не менее трех извещателей. При ручном нажатии кнопки каждого из этих извещателей приемная станция получает сигнал, указывающий номер луча, т. е. место пожара. У пожарной сигнализации шлейфной системы извещатели включены последовательно в один общий провод (шлейф), начало и конец которого соединены с приемной станцией. В один шлейф включено до 50 извещателей. Действие такой системы основано на принципе передачи извещателем определенного числа импульсов (кода извещателя).

Автоматические пожарные извещатели в зависимости от фактора, на который они реагируют, бывают тепловые, дымовые, световые, ультразвуковые и комбинированные. По принципу

действия их делят на максимальные (срабатывающие при достижении максимально допустимого уровня какого-либо фактора), дифференциальные (реагирующие на скорость изменения параметра, на который они настроены) и максимально-дифференциальные (работающие как при определенной скорости нарастания температур, так и при критических температурах воздуха в помещении).

Тепловые извещатели (АТП-3В, АТИМ-1, АТИМ-3, АТП-3м, ДТЛ, ДПС-038, ПОСТ-1, ДМД, МДПИ-028 и др.) действуют при распространении теплоты от очага пожара. При пожаре нагретые массы воздуха устремляются вверх, поэтому термоизвещатели устанавливают на потолке охраняемого помещения. Чувствительными элементами тепловых извещателей могут быть биметаллические пластинки или спирали, пружинящие пластинки со спаянными легкоплавким припоем концами, электроконтактные термометры, терморезисторы, термопары и др. Датчики с плавкими или сгораемыми вставками (рис. 27.10, б) не восстанавливаются, а газовые, ртутные, жидкостные (рис. 27.10, а), металлические и биметаллические (рис. 27.10, в) самовосстанавливаются.

Термометр ртутного извещателя (рис. 27.10, а) имеет два контакта: нижний, постоянно соединенный с ртутью, и верхний, замыкаемый ртутью при температуре в помещении выше предельного значения. Так как контактные зажимы соединены с сигнальной линией, то при их замыкании подается сигнал тревоги.

Тепловой пожарный извещатель типа ДТЛ соответствует схеме, приведенной на рисунке 27.10, б. Это прибор одноразового действия. Он работает на разрыв электрической сети при достижении расчетной температуры плавления используемого в извещателе сплава: 72,5 °С. Температуру срабатывания максимальных термоизвещателей типа АТИМ и ПТИМ принимают на 20 °С выше нормальной рабочей температуры защищаемого помещения.

Пластинки биметаллических извещателей (см. рис. 27.10, в) при нагревании до критической температуры (60, 80 или 100 °С)

Рис. 27.10. Схемы тепловых извешателей:
а — жидкостный; б — с легкоплавкой вставкой; в — типа АТИМ; 1 — линия к пульту пожарно-охранной сигнализации; 2—контакт; 3— биметаллическая пластина; 4— корпус; 5 — контактный винт

деформируются, замыкая (АТИМ-1, АТИМ-3, АТП-Зм) или размыкая контакты сигнальной цепи, и при этом звучит сигнал тревоги. Контролируемая площадь не превышает 15м², инерционность извещателей около 2 мин. В сырых и пыльных помещениях, а также при выделении в помещениях паров и газов, вызывающих коррозию, применяют биметаллические извещатели герметичного исполнения.

Дифференциальные термоизвещатели (типа ДПС-038) настраивают на срабатывание при скорости нарастания температуры окружающего воздуха 5...10 °С в 1 мин. Контролируемая одним тепловым извещателем площадь составляет 15...30м², продолжительность действия около 60 с.

Тепловые извещатели максимально-дифференциального действия (ДМД, МДПИ-028) работают как при увеличении скорости повышения температуры до определенного значения, так и при заданной критической температуре. Время срабатывания их не превышает 50 с, контролируемая площадь около 25 м².

Дымовые извещатели по сравнению с извещателями других типов значительно быстрее обнаруживают очаг загорания, так как пожар может развиваться очень медленно, и дым в этом случае всегда сопутствует начальной стадии горения. Способы обнаружения дыма основаны на применении фотоэлементов или ионизационных камер с радиоактивными веществами (например, плутонием-239 в извещателе РИД-1). Дым, попадая в ионизационную камеру, снижает степень ионизации воздуха, что в итоге приводит к срабатыванию исполнительного реле приемной станции, которое включает систему сигнализации. Время срабатывания дымового извещателя при попадании в него дыма не превышает 5 с.

Световые извещатели (СИ-1, АИП-М, ДПИД и др.) характеризуются безынерционностью и большой (до 600 м²) зоной контроля. В световых извещателях используется явление фотоэффекта. Установленный в них фотоэлемент реагирует на ультрафиолетовую или инфракрасную часть спектра пламени. Так, автоматический извещатель ИО-1 реагирует на инфракрасное излучение с длиной волны 0,3*10^-6...2*10^-6м, преобразуя его в электрическую энергию, которая, поступая в приемную станцию, вызывает подачу сигнала тревоги.

Световой извещатель СИ-1 (рис. 27.11, а) состоит из датчика — счетчика фотонов, электрической схемы и сигнального реле. Счетчик фотонов обладает высокой чувствительностью и способен обнаружить даже небольшие очаги пламени (например, горение спички) практически мгновенно. Несмотря на высокую чувствительность, этот извещатель не срабатывает от дневного света, проходящего через оконные стекла, а также от электрического освещения, так как ультрафиолетовые лучи поглощаются стеклами окон и ламп. СИ-1 работает по принципу прямой видимости огня. При отсутствии прямой видимости для срабатывания

Рис. 27.11. Схемы извещателей:
а — световой СИ-1: 1 — счетчик фотонов; 2 — крышка; 3 — основание; б — комбинированный КИ-1

сигнализации может оказаться достаточным света от огня, отраженного каким-либо предметом, находящимся в помещении.

Однако световые извещатели можно применять только в закрытых помещениях, в которых отсутствуют источники ультрафиолетовых или инфракрасных излучений, открытое пламя, работающие сварочные аппараты, электрические искры и т. д.

Автоматический комбинированный извещатель типа КИ-1 (рис. 27.11, б) реагирует как на тепло, так и на дым. Он исполнен на базе дымового извещателя ДИ-1 с добавлением элементов электрической схемы, необходимых для обнаружения очага пожара по теплоте. Этот датчик срабатывает при температуре 60...80 °С или попадании в него дыма, создаваемого расположенным непосредственно под извещателем тлеющим фитилем диаметром 6мм. Контролируемая площадь составляет 100 м2.

Ультразвуковые извещатели (ДУЗ-4) реагируют на колеблющееся пламя и движущиеся объекты. Работа датчиков этого типа основана на эффекте Допплера, который заключается в том, что отраженные от движущихся предметов ультразвуковые колебания имеют частоту, отличную от излучаемой. Данные извещатели безынерционны и контролируют площадь до 1000 м2.

Пожарно-охранная сигнализирующая установка типа ФЭУП (фотоэлектрическое устройство для охраны помещений) работает за счет преобразования инфракрасного излучения в электрическую энергию. Охрана объекта достигается за счет создания невидимого инфракрасного луча вдоль заданного направления и подачи сигнала тревоги при ослаблении луча вследствие задымления помещения или пересечения его движущимся объектом.

Необходимо регулярно контролировать исправность извещателей систем ЭПС. Тепловые излучатели проверяют с помощью переносного источника теплоты (например, лампы мощностью не менее 150 Вт с рефлектором) не реже одного раза в год. Работу дымовых и комбинированных излучателей контролируют, как

правило, один раз в месяц посредством переносных источников дыма и теплоты. Световые извещатели проверяют пламенем свечи или спички.