что такое извещатель дымовой аспирационный

Применение аспирационных пожарных извещателей

Существует большое разнообразие пожарных извещателей и бывает трудно разобраться, какие виды приборов необходимо устанавливать в том или ином помещении. Рассмотрим вопрос, о том, что такое аспирационные пожарные извещатели, их устройство, принцип работы и области применения.

Устройство

Аспирационный пожарный извещатель – прибор, который улавливает продукты горения (жидкие или твердые частицы), возникающие при возгорании, и передает сигнал о пожаре на пульт управления.

Датчик представляет собой системный блок, с отходящими от него воздухозаборными трубками, в которых, на определенном расстоянии, просверлено несколько отверстий для всасывания воздуха. Внутри центрального блока располагается электронный приемник, анализирующий поступающие пробы воздуха.

В зависимости от размера контролируемого помещения, воздухозаборные трубки могут быть различной длины, от нескольких метров, до нескольких десятков метров. Но в таком случае требуется дополнительная регулировка вентилятора, способствующая достижению оптимальной скорости забора воздуха.

Заборные трубки могут быть изготовлены из разных материалов. Так, в заводских цехах, где температура воздуха способна нагреваться до 100 градусов, используются трубы из сплава металлов, устойчивых к высоким температурам. Трубы на пластмассовой основе незаменимы на объектах с нестандартными потолками, где много изгибов.

Аспирационные извещатели в большинстве своем, конструируются дымовыми, но в некоторых моделях одновременно совмещены дымовые и газовые составляющие.

По уровню чувствительности приборов аспирационные дымовые пожарные извещатели подразделяются на три вида: А – высокой точности, где оптическая среда не плотнее 0,035 дБ/м; В – повышенной точности от 0, 035 дБ/м и выше; С – стандартной от 0, 088 дБ/м и более.

Принцип работы

Через специальный аспиратор, воздух всасывается в систему заборных труб. Далее, он проходит двухступенчатый фильтр. На первом этапе воздушная проба очищается от пылинок.

Во втором фильтре добавляется чистый воздух, для того, чтобы оптические элементы прибора, в случае наличия дыма в воздушной пробе, не загрязнялись, и не нарушалась установленная калибровка.

После прохождения фильтров, заборный воздух попадает в измерительную камеру с лазерным излучателем, который просвечивает его и анализирует.

Если проба «чистая», то свет лазера будет прямолинейным и точным. В случае наличия дымовых частиц, лазерный свет рассеивается и регистрируется специальным приемным элементом. Приемник выдает сигнал о пожаре на пульт слежения или управления.

Аспирационные приборы очень точны в работе, так как могут выявить пожар на начальной стадии, посредством непрерывного забора и анализа воздуха.

Установка

Основным преимуществом подобных извещателей является их эксплуатация в помещениях с большой высотой потолочных перекрытий. Извещатели типа А (высокоточные) применяются в зонах с высотой потолка до 21 метра. Тип приборов В – до 15 метров, С – 8 метров. Это обусловлено оптимальной работой приборов в определенном пространстве. Несоблюдение данных рекомендаций, может привести к некорректной работе датчиков.

Как было сказано выше, длина воздухозаборных труб может быть разной, вплоть до нескольких десятков метров. Следовательно, в них находятся несколько отверстий для всасывания воздуха. Располагаются они на расстоянии 9 метров, а от стен – 4,5 метра.

Воздухозаборные трубы не обязательно устанавливать на потолке. В отдельных специальных помещениях его просто нет, поэтому трубы можно прикреплять к металлоконструкциям или прятать под элементы отделки, оставляя небольшие отверстия для дополнительных капиллярных трубок.

Трубопровод может иметь несколько изгибов, тем самым расширяя контролируемую область и сокращая вероятность ложных срабатываний. Также, для дополнительной защиты возможна вертикальная установка труб на стенах, подведенная непосредственно к предполагаемому месту возможного возгорания. Такой способ размещения труб является неоспоримым преимуществом аспирационных извещателей.

Если при монтаже труб возникает необходимость поворота, то радиус изгиба должен быть не менее 90 мм. По возможности, следует избегать поворотов, так как они замедляют поток воздуха. На один поворот должно приходиться не менее 2 прямых метров трубы.

В месте подключения трубопровода с электронным блоком прямая длина трубки должна составлять около 500 мм, а выхлопной трубы – 200 мм.

Центральный блок прибора устанавливается либо в самой контролируемой зоне, либо за ее пределами, например, в помещениях с экстремальными условиями, где высокая температура воздуха, влажность, загрязненность.

Если эксплуатация прибора происходит в сильно запыленном или загрязненном помещении (деревообрабатывающий цех, строительный склад), то в систему трубопровода монтируются внешние фильтры. Также, дополнительно возможна установка системы обратного продува труб, для устранения загрязнений.

В помещениях, где возможны перепады температур и образование конденсата в трубопроводе, целесообразна установка дополнительного устройства внутри труб, для сбора влаги.

Использование аспирационных пожарных дымовых извещателей возможно во взрывоопасных помещениях. В таком случае блок выносится за пределы контролируемой зоны, а в воздухозаборных трубах устанавливается специальные приборы – взрывобезопасные барьеры. Они предотвращают поступление в трубопровод опасных газовых смесей.

Применение

Большой диапазон чувствительности аспирационных пожарных извещателей делает возможным использование приборов в различных помещениях:

Не рекомендуется использование аспирационных извещателей в помещениях, где возможна утечка взрывоопасных жидкостей, например, бензина, спирта, без установки взрывобезопасного барьера.

Извещатель ИПА

Извещатель пожарный аспирационный ИПА ТУ4371-086-00226827-2006 представляет собой единый блок, внутри которого располагаются пять рабочих зон: разряжение, нагнетание и грубая очистка, тонкая фильтрация, измерение воздушных проб, клеммные соединения. Также на корпусе имеется электронный отсек анализа возгорания:

С одной стороны к прибору подсоединяется входящий воздухозаборный трубопровод, с другой – выхлопная труба. В отсеке разряжения располагается вентилятор – аспиратор. Максимальная длина трубопровода – 80 метров. Расстояние между заборными отверстиями – 9 метров.

ИПА предназначен для защиты помещений жилого и производственного типа, а также тоннелей, шахт, кабельных каналов и прочее. Прибор забирает из воздушной среды пробы, анализирует их и передает на пульт управления сигналы: «Норма», «Тревога 1», «Тревога 2», «Пуск», «Пуск 30с», «Авария».

Производительность прибора – 0,25 м3 /мин. Время бесперебойной работы ИПА при оптимальных условиях – 10000 часов.Прочистка труб выполняется раз в год.

Сегодня аспирационные извещатели не очень распространены. Однако уникальные особенности эксплуатации приборов, такие как: высокая чувствительность, работа в тяжелых условиях, труднодоступных местах и больших помещениях делают их конкурентоспособными с другими видами извещателей.

Источник

Аспирационные извещатели: классификация и характеристики

И.Г. Неплохов,
начальник отдела технической поддержки
компании «Систем Сенсор Фаир Детекторс», к.т.н

На долю аспирационных систем в настоящее время приходится 7% европейского рынка пожарных детекторов, и имеется тенденция роста этого сегмента. Повышается интерес к аспирационным пожарным извещателям и в России, поскольку нередко это единственный тип извещателей, обеспечивающих высокий уровень пожарной защиты в сложных условиях размещения и эксплуатации. В 2006 г. ФГУ ВНИИПО МЧС России разработало и утвердило «Рекомендации по проектированию систем пожарной сигнализации с использованием аспирационных дымовых пожарных извещателей серий LASD и ASD» с учетом положений европейского стандарта EN 54-20

Общие положения
Пожарный дымовой аспирационный извещатель – это извещатель, в котором пробы воздуха и дыма через устройство для отбора проб транспортируются (обычно по трубам с отверстиями) к чувствительному к дыму элементу (точечному дымовому извещателю), расположенному в одном блоке с аспиратором, например, турбиной, вентилятором или насосом (рис. 1).
Основная характеристика аспирационного извещателя, как и любого дымового извеща-теля, – чувствительность (то есть минимальное значение удельной оптической плотности в одной из проб, при которой извеща-тель формирует сигнал «Пожар»). Она зависит от чувствительности используемого точечного дымового извещателя, а также от конструкции устройства для отбора проб, от числа, размеров и расположения отверстий и т.д. Важно обеспечить примерно одинаковую чувствительность по различным пробам, то есть баланс по чувствительности. Другая важная характеристика аспирационно-го извещателя, не учитываемая у точечного дымового извещателя, – время транспортировки, максимальный промежуток времени, необходимый для доставки пробы воздуха из точки забора в защищаемом помещении к чувствительному элементу.

Тестовое помещение
Для определения чувствительности аспира-ционного извещателя по стандарту EN 54-20 проводятся испытания по тестовым очагам в помещении размером (9–11)х(6–8) м и высотой 3,8–4,2 м (рис. 2), как и при испытаниях точечных дымовых извещателей по стандарту EN 54-7. На полу в центре помещения устанавливается тестовый очаг пожара, а на потолке в трех метрах от его центра в секторе 60° располагается труба аспирационного извещателя с одним воз-духозаборным отверстием, а также измеритель удельной оптической плотности среды m (дБ/м) и радиоизотопный измеритель концентрации продуктов горения Y (безразмерная величина).
Допускается проведение испытаний не более двух образцов аспирационных извещателей одновременно, при этом их воздухозаборные отверстия должны располагаться на расстоянии не менее 100 мм друг от друга, а также от элементов измерительной аппаратуры. Центр светового луча измерителя оптической плотности среды m должен находиться на расстоянии не менее 35 мм от потолка.

Рис. 2. План тестового помещения. (цифрами обозначены: 1 – измерители удельной оптической плотности m, концентрации дыма Y и точечные извещатели; 2 – воздухозаборное отверстие аспирационного извещателя; 3 – тестовый очаг)

Очаг TF-2 состоит из 10 сухих буковых брусков (влажность

5%) размерами 75х25х20 мм, расположенных на поверхности электрической плиты диаметром 220 мм, имеющей 8 концентрических пазов глубиной 2 мм и шириной 5 мм (рис. 3). Причем внешний паз должен располагаться на расстоянии 4 мм от края плиты, расстояние между смежными пазами должно составлять 3 мм. Мощность плиты 2 кВт, температура 600 °С достигается примерно за 11 мин. Все тестируемые извещатели должны активизироваться при удельной оптической плотности m менее 2 дБ/м.
Допускается проведение испытаний не более двух образцов аспирационных извещателей одновременно, при этом их воздухозаборные отверстия должны располагаться на расстоянии не менее 100 мм друг от друга, а также от элементов измерительной аппаратуры. Центр светового луча измерителя оптической плотности среды m должен находиться на расстоянии не менее 35 мм от потолка

Классификация аспирационных извещателей
Аспирационные извещатели, в отличие от точечных дымовых, согласно стандарту EN54-20 разделяются по чувствительности на три класса:
• класс А – ультрачувствительные;
• класс В – высокой чувствительности;
• класс С – стандартной чувствительности.

Таблица 1. Классы аспирационных извещателей по стандарту EN54-20

Тип тестового очага

Минимальная чувствительность m, дБ/м

Источник

Новые возможности противопожарной защиты – аспирационные пожарные извещатели

Аспирационный способ дымоопределения выводит противопожарные системы качественно на более высокий уровень. Принудительный отбор воздуха из защищаемого объема с мониторингом ультрачувствительными лазерными дымовыми извещателями обеспечивает сверхраннее обнаружение критической ситуации. Аспирационные дымовые пожарные извещатели позволяют защитить объекты, в которых невозможно непосредственно разместить пожарный извещатель. Во многих случаях целесообразно использовать более дешевый вариант аспирационного извещателя со стандартным дымовым извещателем. Можно прогнозировать расширение области применения аспирационных дымовых пожарных извещателей с появлением на рынке недорогих лазерных моделей LASD-1, LASD-2 и еще более дешевых светодиодных моделей неадресных ASD-ПРО и адресных ASD-ЛЕО производства компании «Систем Сенсор».

Аспирационный дымовой пожарный извещатель состоит из системы труб (из ABS или UPVC пластика, меди, нержавеющей стали диаметром 25 мм или 3/4″) с отверстиями (рис. 1) диаметром 2 – 3 мм, через которые воздух из контролируемой зоны поступает в центральный блок (рис. 2), где установлены дымовые пожарные извещатели и турбина для обеспечения потока воздуха. Формирование направленных воздушных потоков в защищаемом объеме значительно снижает влияние кондиционеров, расслоения воздуха, уменьшения удельной оптической плотности в помещениях с высокими потолками по сравнению с точечными дымовыми извещателями и т.д. Длина труб ограничивается временем транспортировки и может достигать 75 метров, что позволяет защищать помещения с большими площадями.

Рис. 1. Расположение воздухозаборных труб в помещении

Рис. 2. Центральный блок аспирационного извещателя LASD

В аспирационных извещателях серии LASD (Laser Aspirating Smoke Detector) используется лазерный дымовой извещатель 7251 Систем Сенсор с миниатюрным лазером (рис. 3) в качестве излучателя. Яркость излучения повышается примерно на два порядка (в 100 раз) выше по сравнению со светодиодом, а фокусировка луча обеспечивает практически полное отсутствие отражений от стенок дымовой камеры и, соответственно, нулевой уровень фонового сигнала. В результате лазерный извещатель обеспечивает контроль среды с оптической плотностью менее 0.065 %/м, что примерно равно 0.0028 дБ/м. Ультравысокая чувствительность позволяет сформировать предварительные сигналы, по которым обслуживающий персонал может исключить возможность развития критической ситуации. В таблице 1 приведены значения удельной оптической плотности среды, соответствующие показаниям графического дисплея (рис. 4).

Рис. 3. Конструкция лазерного извещателя 7251

Рис. 4. Графический дисплей извещателя LASD

Активный способ контроля среды с принудительным отбором воздуха в зонах, где не требуется ультравысокая чувствительность, а достаточно обеспечить формирование сигнала ПОЖАР на стандартном уровне возможно использование пороговых дымовых извещателей со стабилизацией чувствительности. В аспирационных устройствах серии ASD (Aspirating Smoke Detector) используются светодиодные дымовые извещатели неадресные ПРОФИ-О (ИП 212-73) в ASD-ПРО (рис. 5) и адресные ЛЕОНАРДО-О (ИП 212-60А) в ASD-ЛЕО. Эти извещатели имеют функцию стабилизации чувствительности и возможность корректировки ее уровня – три фиксированных значения: 0.08 дБ/м, 0.12 дБ/м (заводская установка), 0.16 дБ/м, что определяет возможность адаптации аспирационных устройств серии ASD.

Рис. 5.Центральный блок аспирационного извещателя ASD-2

На светодиодном дисплее аспирационного извещателя серии ASD индицируется скорость воздушного потока и установленные границы его изменения (рис. 6). Сигналы неисправности при достижении изменения скорости воздушного потока одной из границ формируются специальным реле. Извещатели серии ASD-ПРО с датчиком ПРОФИ-О подключатся к любому неадресному ПКП по обычной схеме с включением реле НЕИСПРАВНОСТЬ на отключение оконечного элемента шлейфа. Извещатели серии ASD-ЛЕО с датчиком ЛЕОНАРДО-О подключатся в адресную шину ЛЕОНАРДО адресного модуля АМ-99 или ППКОП «Сигнал-99» с подключением реле НЕИСПРАВНОСТЬ в неадресный шлейф.

Рис. 6. Индикация скорости воздушного потока и допустимых границ в извещателях ASD-ЛЕО, ASD-ПРО

Аспирационные системы ASD-ЛЕО и ASD-ПРО не формируют предварительные сигналы, их чувствительность эквивалентна 6 – 7 дискрету лазерного LASD (табл. 1). Но со стандартной чувствительностью они могут контролировать значительную площадь и могут использоваться в таких условиях эксплуатации, где невозможно реализовать более высокую чувствительность из-за ложных срабатываний, либо не требуются сигналы предупреждения. С другой стороны, применение более простых извещателей позволяет снизить стоимость системы, сохраняя при этом преимущества аспирационного дымоопределения.

Рис. 7. Одноканальный лазерный извещатель LASD – 1 со снятой крышкой

Рис. 8. Двухканальный традиционный извещатель ASD – 2 со снятой крышкой

Лазерные аспирационные системы LASD идеальны для архивов, музеев, складов, серверных, коммутаторных помещений электронных узлов связи, центров управления, «чистых» производственных зон, больничных помещений с высокотехнологичным диагностическим оборудованием, телевизионных центов и радиовещательных станций, компьютерных залов и других помещений с дорогостоящим оборудованием. Т.е. для наиболее важных помещений, где хранятся материальные ценности или где огромны средства, вложенные в оборудование, либо где велик ущерб от остановки производства или прерывания функционирования, либо велика упущенная выгода от потери информации. На таких объектах крайне важно достоверно обнаружить и ликвидировать очаг на самой ранней стадии развития, на этапе тления – задолго до появления открытого огня, либо при возникновении перегрева отдельных компонент электронного устройства. При этом, учитывая, что такие зоны обычно оснащены системой контроля температуры и влажности, в них производится фильтрация воздуха, имеется возможность значительно увеличить чувствительность пожарного извещателя, избежав при этом ложных срабатываний.

Другой большой класс объектов, где предельно важно обеспечить по крайней мере на порядок более высокую чувствительность по сравнению с традиционными системами – это крупные объекты с массовым скоплением людей: торговые и развлекательные центры, выставочные павильоны, театры, кинотеатры, стадионы и т.д. На объектах такого типа предварительный сигнал о пожароопасной ситуации, поступающий только обслуживающему персоналу позволяет ликвидировать критическую ситуацию до включения оповещения о пожаре. Это позволяет избежать эвакуации большого количества людей, связанной с риском возникновения паники, давки и человеческих жертв даже при отсутствии угрозы жизни от пожара. Кроме того, заполнение путей эвакуации людьми создает значительные проблемы для обслуживающего персонала при ликвидации даже сравнительно небольшого очага возгорания: даже добраться до него становится трудно выполнимой задачей.

Часто встречаются повышенные требования к дизайну помещений, в этом случае в зависимости от требуемого уровня пожарной защиты могут использоваться как лазерные, так и традиционные аспирационные системы. Воздухозаборные трубы с дополнительными капиллярными трубками длиной до 1,5 м могут располагаться за подвесным потолком, либо в элементах отделки помещения. Причем наличие воздушного потока, создаваемого аспиратором позволяет располагать входы капиллярных трубок или непосредственно трубы с воздухозаборными отверстиями в углах помещения (рис. 9).

Конструкция аспирационной системы с воздухозаборными трубами позволяет реализовать антивандальную систему: могут использоваться металлические трубы 3/4″ с открытым либо скрытым размещением, защите подлежит только центральный блок, который размещается вместе в отдельном помещении.

Рис. 9. Расположение труб с капиллярными трубками за фальшпотолком

Рис. 10. Защита кабельных каналов

Часто встречаются зоны, контроль которых традиционными точечными дымовыми извещателями затруднен из-за сложности монтажа и обслуживания, из-за наличия пыли, из-за воздушных потоков от вентиляционных систем или кондиционеров, которые искажают распределение дыма в помещении, большие помещения с высокими потолками, где концентрация дыма под потолком незначительна на ранних этапах возгорания.

Аспирационные системы являются эффективным способом защиты кабельных сооружений (рис. 10), пространств под фальшполом, например, кабельных каналов в полу компьютерного центра, где скорость движения воздуха может быть достаточно высокой, поскольку обычно такой «двойной» пол используется для подачи охлаждающего воздуха к местам установки оборудования (рис. 11). Аспирационный способ контроля воздушной среды – постоянный принудительный отбор воздуха через систему труб значительно снижает влияние воздушных потоков в помещении.

Рис. 11. Защита пространств под фальшполом

Аспиратор обеспечивает засасывание воздуха через каждое отверстие из достаточно большого объема помещения, что компенсирует влияние воздушных потоков от приточно-вытяжной вентиляции, системы кондиционировния и т.д. К тому же возможно размещение воздухозаборных труб на решетках воздухозаборников (рис. 12) и даже непосредственно в каналах воздуховодов.

Рис. 12. Расположение труб на решетках воздухозаборников

Защита серверов при помощи лазерных аспирационных систем серии LASD позволяет фиксировать перегрев отдельных электронных компонентов. При этом производится контроль непосредственно внутреннего объема аппаратуры (рис. 13).

Рис. 13. Защита серверов при помощи лазерного извещателя LASD-2

Аспирация так же значительно снижает влияние эффекта стратификации (расслоения) воздуха в высоком помещении, когда слой теплого воздуха под потолком препятствует поступлению дыма в верхнюю часть помещения. С другой стороны, в высоком помещении дым под потолком имеет низкую концентрацию, но распространяется на большую площадь и поступает одновременно через несколько отверстий, что компенсирует снижение концентрации. К тому же, использование гибких пластиковых труб диаметром 25 или 15 мм позволяют защитить помещение с произвольной формой потолка, вплоть до сферической.

Современные микропроцессорные аспирационные системы хорошо адаптируются к тяжелым условиям эксплуатации. Для использования в пыльных зонах на трубы устанавливаются дополнительные фильтры. В зонах с высокой влажностью используются устройства для защиты центрального блока от конденсата (рис. 14). Вероятность ложного срабатывания устройства в пыльных помещениях минимизируется посредством программирования соответствующих уровней срабатывания и стабилизацией диапазона измерений. Степень защиты оболочки центрального блока обычно реализуется на уровне IP50 и может быть повышена до IP65, что позволяет использовать данные устройства во взрывоопасных зонах класса В-Iа, В-Iб, В-Iг, В-IIа. Причем, если центральный блок установлен вне защищаемой зоны, то при использовании дополнительной выходной трубы можно создать непрерывную циркуляцию воздуха в контролируемом помещении.

Рис. 14. Устройство для защиты центрального блока от конденсата

Немаловажное значение в некоторых случаях имеет отсутствие проводников шлейфа в контролируемой зоне. Пластиковые воздухозаборные трубы не подвергаются влиянию электромагнитных помех и могут эксплуатироваться в условиях высоких уровней электромагнитного излучения. С другой стороны сами аспирационные системы с вынесенным центральным блоком не создают электромагнитных помех в контролируемом помещении.

Источник