Датчик пламени пожарной сигнализации

Мы почти не замечаем белых коробочек на потолках магазинов и административных зданий. А от них зависит наша безопасность. Большая часть из них — это датчик огня. Он способен обнаружить даже малейший признак начала пожара — дым и открытый огонь. Именно от него зависит надежное и гарантированное обнаружение очага возгорания.

Современная противопожарная система

Вообще современная пожарная сигнализация это комплекс измеритетелей, которые различаются:

1. По типам контролируемых параметров.
2. Как действует элемент прибора.
3. Как передается информация на пульт пожарной сигнализации.

Так же приборы контроля пожароопасной ситуации делятся на:

1. Датчик пламени активного типа. В зоне возгорания генерируется сигнал и происходит автоматическая ликвидация очага пожара.
2. Датчики пассивного типа. Они только регистрируют изменение ситуации и отправляют сигнал на пульт пожарной охраны.

Датчики разделяют по дальности обнаружения открытого горения, на которой происходит уверенная идентификация воспламенения:

• 1-й класс — дальность до 25 м;
• 2-й класс — 17 м;
• 3-й класс — 12 м;
• 4-й класс — 8 м.

Общая классификация автоматических ПИ

Более широкая классификация пожарных извещателей (ПИ) разделяется на:

• каким способом приводится в действие. Автоматические или ручные;
• тип электропитания;
• определение места возгорания. Или общая тревога или реакция на конкретное место в здании или помещении.

Электропитание пожарной сигнализации также может быть разным:

• по отдельному проводу;
• по контактному шлейфу;
• автономные.

Типов и разновидностей датчиков настолько много, что их классифицируют как по признакам возгорания, так и принципу действия:

1. Повышенное тепловыделение.
2. Дымовые.
3. Выделение газа.
4. Комбинированные.
5. Инфракрасные.

Тепловые датчики

Такой датчик огня реагирует на резкий перепад температуры в ограниченном пространстве помещений. Устанавливаются во всех помещениях где требуется контроль, даже в таких специфичных как:

1. В кухнях.
2. В курительных комнатах.
3. Туалетах.

В прошлом применялись пороговые приборы. Момент срабатывания ПИ начинался при достижении, заданной производителем, температуры: 70–72 °С.

Теперь принцип срабатывания изменился на интегральный. Учитывается не только температура, но и скорость ее повышения.

Есть несколько модификаций:

1. Точечные. Отслеживается небольшая зона помещения. При экстренной ситуации посылается адресный сигнал на автоматический пульт управления. Очаг возгорания локализуется именно в этом месте.
2. Многоточечный. Размещаются на одной линии, с определенным шагом монтажа. Срабатывают все сразу.
3. Линейный. Выполнены в виде сплошного термокабеля. Датчиком выступает вся конструкция, которая срабатывает на изменение температуры по всей длине извещателя (ПИ).

Датчики пламени устанавливаются на потолке. Эффективны при быстро нарастающей температуре в помещении.

Плюсы:

1. Недорогие.
2. Просты в обслуживании.

Минусы:

1. Малоэффективны, если пожар начинается с веществ, с низким тепловыделением. От начала возгорания до срабатывания есть временная задержка.
2. Рекомендованы для помещений с низким потолком.

Дымовые

Пожары не вспыхивают моментально. Сначала начинается небольшое тление. Появляется дым. Поэтому логично это зафиксировать с помощью дымоуловителей. Применяются в закрытых помещениях на перекрытиях высотой до 13 м. Возможен монтаж на стенах и колоннах, при соблюдении правил установки — 10–40 см от потолков и 15 см от углов стен.

Нельзя применять в помещениях с повышенным содержанием дыма:

• Кухни;
• Лестничные площадки;
• Санузлы и т ому подобное.

У нас в стране распространены точечные оптико-электронные ПИ.

Конструктивно выполнены из двух элементов — светодиода и фотоприемника. Располагаются на разных высотах относительно друг-друга в дымовой камере.

Клубы плотного дыма попадают в приемную камеру. Свет преломляется и направляется на чувствительный фотоэлемент. Извещатель срабатывает и посылает импульс на пульт тревоги.

Во время установки дымовой камеры важно соблюсти два требования:

1. Внешние источники света не должны попадать на фотоприемник.
2. В помещении не допустим высокий уровень пыли.

Плюсы:

• Пожар обнаруживается на ранней стадии;
• Недорогие. Стоимость устройства около 150 руб.

Минусы:

• малоэффективные, так как есть большая вероятности ложных включений из-за большого уровня пыли;
• не срабатывают на черный дым, такой который выделяет горящая резина.

Газовые

Эти пожарные извещатели срабатывают на появление в помещении газов — угарного и углекислого, которые образуются при горении.

Советуем прочитать: что такое датчик угарного газа для дома, особенности его выбора, монтажа и эксплуатации.

На промышленных объектах, как правило, не используется — возможны ложные срабатывания. Но, рекомендованы для домашнего применения — в квартирах и частных домах. Реагируют на утечки газа кухонного и печного оборудования.

Газовые сенсоры извещают о пожаре на самых ранних стадиях развития опасной ситуации.

Начальный этап возгорания характерен выделением «пожарных газов» в достаточно малой концентрации. Поэтому анализаторы должны реагировать на изменение содержания газов:

• Для СО от 0.0001 % – 0.0008 %;
• Для СО2 от 0.00001 % – 0.00002 %;

Быть достаточно надежными и долговечными.

На практике применяется комбинированная схема ПИ. В них газовая составляющая служит дополнением к тепловому сенсору.

Комбинированные датчики

Чаще для обнаружения начала пожара используются комбинированные мультисенсорные ПИ открытого пламени. Очаги пожара чаще всего, кроме образования дыма, сопровождаются большим количеством выделяемой тепловой энергии. По этой причине полагаться только на реагирование появления повышенных СО/СО2 просто неразумно.

А применение в одном приборе ПИ сенсоров различного типа дает хорошую работоспособность.

Мультисенсорные ПИ совмещают сразу несколько датчиков:

• тепла;
• пламени;
• дыма.

Они могут реагировать не только на различные признаки начала воспламенения, а, что более важно, дают гарантированный сигнал об опасной ситуации.

Чаще всего находит применение комбинация из дымового и теплового ПИ.

Но есть и трех-четырех канальные извещатели, которые могут реагировать на:

• дым;
• тепло;
• открытое пламя;
• выделение газа.

Но такие ПИ не получают большого распространения из-за высокой цены.

Инфракрасный извещатель

Этот тип датчиков работает за счет излучения тепла. Известно, что все объекты при нагревании выдают энергию, которая хорошо заметна в инфракрасном диапазоне. На этом принципе работают многие приборы, например бинокли с тепловизором.

В такие бинокли можно не только увидеть окружающую местность, но и обнаружить источники инфракрасного излучения. При этом, чем выше температура обнаруженного объекта, тем ярче он виден в таком бинокле.

Одна из физических характеристик излучения — длина волны. Она находится в прямой зависимости от температуры. Если температура растет, пропорционально растет и интенсивность излучения, но длина волны становится короче. А ИК- излучение занимает 80% в спектре электромагнитных волн.

Приемный фотоэлемент пожарного ИК-датчика преобразует инфракрасное излучение в электрический импульс.

Современные ИК датчики комбинированного действия. Способны принимать сигнал в двух спектральных диапазонах:

• инфракрасном;
• ультрафиолетовом.

Для того чтобы исключить паразитные засветки ПИ от ламп накаливания, солнца, электро-дуговой сварки, разработаны оптические фильтры которые работают в двух диапазонах:

• для ИК-диапазона — 4.2…4.6 мкм;
• для УФ-диапазона — 150…300 нм.

Пожарные ИК-датчики устанавливаются как в закрытых помещениях, так и на открытом пространстве, где есть высокая вероятность скопления взрывоопасных смесей. Например, на таких объектах как:

1. Нефтяные скважины.
2. Прибрежные нефтедобывающие платформы.
3. Нефтехранилища.
4. Установки по переработке нефти.
5. Морские терминалы.
6. Резервуары хранения нефти и газа.
7. В складах ГСМ.
8. Автозаправки.

ИК- датчики, в отличие от других приборов регистрации воспламенения, работают без ложных срабатываний и в сильно запыленных пространствах.

Имеют свою классификацию реакции на возгорание:

1. Измерители, которые реагируют на пульсацию открытого огня. Отличаются простотой в конструкции и невысокой ценой. Но обладают не совсем устойчивой регистрацией начала пожара от вспышки, поскольку яркость вспышки иногда превышает порог чувствительности датчика.
2. Приборы, регистрирующие одну из постоянных составляющих пламени. Работают в местах, где нет яркого света от солнца, ярких вспышек (от сварки).
3. Комплекс, который фиксирует ИК-излучение по трем инфракрасным диапазонам. Умеют отделять солнечные блики и яркие вспышки от реального источника возгорания.

Для объектов нефтегазовой промышленности, разработаны и используются многоспектральные ИК. Они настроены таким образом, чтобы наиболее точно реагировать на инфракрасный и ультрафиолетовый спектр излучения. Если регистрируется сразу две эти составляющие, только тогда датчик переходит в режим тревоги о пожаре.

Для того чтобы повысить надежность получения данных ипп, разработана линейка помехоустойчивых многодиапазонных извещателей с функцией самоконтроля. Если есть сбой в работе элемента датчика, он сразу посылает сигнал на пульт управления о собственной неисправности, а на корпусе загорается световая индикация.

Рекомендуем к прочтению: узнайте каким образом и где устанавливаются пожарные извещатели пламени.

Все приборы, регистрирующие возгорание для нефтегазовой отрасли, могут работать при аномально низких температурах окружающей среды, а корпуса с высоким уровнем защиты. Собственно, они вообще могут работать достаточно широком температурном диапазоне.

ИК-регистраторы самого последнего поколения постоянно мониторят окружающую ситуацию и срабатывают на опасность за 0.1 секунды!

На их основе создаются целые комплексы автоматических систем быстрого реагирования, которые востребована на опасных производствах (пороховых, химических предприятиях).

Условия монтажа и применения

Места установки приборов:

• на стенах;
• перекрытиях;
• на производственном оборудовании.

Схема размещения должна быть разработана таким образом, чтобы исключить солнечные помехи и засветки от ярких вспышек. Из мест для монтажа исключают и вибрирующее оборудование. Места установки датчиков должны быть доступны для проведения профилактики и замены.

Зона контроля перекрывается минимум двумя ИК-датчиками пламени с разных направлений. Но рекомендуется создавать охранную зону из трех извещателей. В случае поломки одного из них система будет стабильно работать на двух оставшихся.

Площадь охранной зоны рассчитывается исходя из ГОСТ Р 53325-2012.

В зависимости от требования по получению информации система пожаротушения комплектуется извещателями различного типа и вида параметра контроля. Отличаются между собой:

• принципом действия,
• установленным чувствительным элементом,
• способом передачи тревожного сигнала на пожарный пульт управления.

Все фирмы, которые производят извещатель пожарный пламени, работают над своим уникальным алгоритмом обнаружения очага воспламенения. В этом плане у потребителя есть возможность выбрать и купить качественный аппарат с нужной избирательностью источника открытого огня и спектральной чувствительности.

Для надежности работы системы пожаротушения можно датчик пламени пожарный комбинировать с приборами различного типа. Это положительным образом скажется на эффективности всей системы противопожарной защиты.

Такие системы обнаружения источника возгорания и пожаротушения в обязательном порядке устанавливается на всех действующих производствах.

Для частных домов и квартир также рекомендуется установка противопожарных извещателей.

Заключение

Все современные системы противопожарной безопасности постоянно улучшаются. Для повышения качества датчиков очагов пожара применяются последние достижения в электронике. Новейшие извещатели становятся более избирательны к помехам, не только связанным с пожаром, но и с распространением опасных газов.

Видео по теме