А.А. Корнилов, к.т.н., доцент, главный специалист по пожарной безопасности АО «Эридан»
В процессе производства средств пожарной автоматики и видеонаблюдения наша компания находится в постоянном диалоге с потребителями и стремится непрерывно совершенствовать свое оборудование с учетом необходимости решения насущных проблем проектирования и эксплуатации, новых задач отечественной промышленности, а также постоянного изменения нормативной базы. На основании комплексного анализа запросов и пожеланий потребителей были обновлены и существенно расширены настройки многодиапазонных извещателей пламени ИК/УФ и 3-ИК (далее - ИПП), применяющихся чаще всего. Основными направлениями совершенствования были улучшение функциональных свойств, совершенствование защиты от ложных срабатываний (далее – ЛС), удобство настройки при эксплуатации, информативность. Совершенствование отразилось, в том числе, в настройках, предусмотренных конфигуратором (см. рис. 1).
Рис.1 – Блок настроек конфигуратора ИПП ГЕЛИОС 3-ИК
Дальность обнаружения
Одним из ключевых параметров, характеризующих функциональные качества извещателей пламени, является предельная дальность обнаружения тестовых очагов пожара (см. рис. 2). На нее часто обращают внимание, как на показатель эффективности устройства. Вместе с тем, проведенный нами анализ показал, что увеличение дальности обнаружения очага должно быть в разумных пределах, поскольку для промышленных предприятий характерна высокая загроможденность оборудованием и строительными конструкциями, создающими преграды для распространения излучения от возможного очага пожара до чувствительного элемента извещателя. Кроме того, бóльшая дальность обнаружения повышает риск ЛС из-за схожести сигнала от горения с некоторыми видами других излучений. В связи с этим предельная дальность обнаружения очага пожара с прежних 25 м была увеличена до оптимальных значений:
- для извещателей 3-ИК составляет 50 м;
- для извещателей ИК/УФ составляет 40 м.
Рис. 2 – Тестовые очаги ТП-5 и ТП-6
Настройка чувствительности
Настройка чувствительности напрямую связана с дальностью обнаружения, при эксплуатации регулировка чувствительности зачастую используется для снижения вероятности ЛС. При этом специалист должен понимать, как меняются функциональные свойства ИПП при изменении настроек. Поэтому, кроме плавной регулировки от 0 до 100 условных единиц, чувствительность получила привязку к дальности обнаружения очага в метрах (см. рис. 1). Корректировка выполняется с помощью движка на шкале или указанием необходимого значения в окошке справа от шкалы.
Это позволяет максимально гибко настраивать зону контроля извещателя с учетом размещения конкретного ИПП на объекте, особенностей расположения оборудования и строительных конструкций. Проектировщик, оставляя при проектировании запас предельной дальности обнаружения 20-40 %, обеспечивает возможность при эксплуатации дополнительно снизить чувствительность для уменьшения вероятности ЛС.
Время срабатывания
Время анализа сигнала для принятия извещателем решения о возникновении пожара существенно влияет как на своевременность обнаружения, так и на защиту от ЛС. Для удобства пользователя настройка времени вместо прежних двух стандартных порогов (5 и 10 с) также стала более гибкой и может выставляться в диапазоне от 5 до 20 с шагом в 1 с (см. рис.1).
При проектировании систем пожарной сигнализации (далее – СПС) требования СП 484.1311500.2020 прямо указывают на необходимость обеспечения своевременного и достоверного обнаружения пожара. Хотя поиск баланса между данными условиями само по себе является очень сложной задачей, для решения которой у проектировщика должны быть инструменты. В логике рассуждений также можно опираться на нормы. Согласно п. 6.1.2 СП 484.1311500.2020 своевременность обнаружения пожара извещателем обеспечивается его размещением в соответствии с требованиями данного свода правил. В случае с ИПП согласно п. 6.6.19 СП 484.1311500.2020 контролируемая площадь рассчитывается исходя из максимально допустимого расстояния между контролируемой поверхностью и ИПП, определяемого с учетом класса чувствительности и значения угла обзора. В свою очередь, при проведении испытаний по определению класса чувствительности согласно ГОСТ 34698-2020 удовлетворительным считается срабатывание ИПП не позже 30 секунд после начала воздействия излучения пламени. Таким образом, предусмотренный в ИПП диапазон настройки времени с точки зрения обеспечения своевременности находится в пределах нормативных требований.
Достоверность обнаружения можно охарактеризовать количеством ЛС, которое с недавнего времени также стало регламентироваться. Согласно п. 6.5.10 ГОСТ Р 59638-2021 в год допускается одно ЛС на 500 м² площади объекта, но не более 12, а также не более четырех ЛС в одной ЗКСПС или помещении. В случае превышения данных ограничений (за исключением первого года эксплуатации СПС) ГОСТ Р 59638-2021 предусматривает выполнение ряда мер вплоть до пересмотра технических решений и переоснащения. Чтобы не прибегать к столь дорогостоящему решению в логику работы и конфигуратор ИПП заложена возможность корректировки настроек таким образом, чтобы выполнить требования нормативных документов. Принимая во внимание, что увеличение времени анализа сигнала снижает вероятность ЛС, можно выполнить гибкую настройку любого ИПП, обеспечивая минимальное время обнаружения пожара при нормативном уровне предотвращения ЛС. Тем самым потребитель получает инструмент для установления оптимального соотношения между своевременностью и достоверностью.
Режим «повышенной помехозащищенности»
Изменения нормативных требований к устройству и эксплуатации систем пожарной автоматики за последние пять лет демонстрируют пристальное внимание законодателя к защите от ЛС. И это справедливо, поскольку извещатель гораздо чаще испытывает на себе воздействие не опасных факторов пожара, а факторов, не связанных с горением. По отзывам потребителей при эксплуатации систем пожарной автоматики чаще приходится бороться именно с ЛС. Поэтому применительно к разработке ИПП задача сводится к обеспечению возможности обнаружения возгорания при одновременном отсеивании воздействий, которые могут быть схожими с излучением от пламени, но таковым не являются. Испытания по воздействию подобных излучений на ИПП проводятся нами чаще, чем огневые. Среди них модулированный солнечный свет, солнечные блики, нагретые поверхности, сварочные работы, фрикционные искры и т.п. (см. рис.3).
Рис. 3 – Испытания ИПП на воздействие излучений, которые могут послужить причиной ложных срабатываний
На основании комплексного анализа результатов испытаний в обновленных ИПП «ГЕЛИОС-3 ИК» и «ГЕЛИОС-ИК/УФ» был специально разработан режим «повышенной помехозащищенности», как средство снижения вероятности ЛС. Он предполагает ограничение предельной дальности обнаружения очага до 25 м и дополнительный математический анализ сигналов, поступающих от чувствительных элементов, эффективно работающий в этом диапазоне. Переключение режима выполняется в строке «Алгоритм фиксации состояния «Пожар» конфигуратора (см. рис. 1). Его применение рекомендуется в случаях, когда, несмотря на корректировку чувствительности и времени срабатывания, потребителю не удалось достичь желаемого результата.
Индикатор помехозащищенности
Современный ИПП, безусловно, представляет собой высокотехнологичное устройство, использующее сложную схемотехнику и алгоритмы для преобразования сигналов от чувствительных элементов для принятия решения о том, что это действительно пожар. Желание производителя помочь потребителю в решении его задач иногда приводит к тому, что потребителю сложно понять, как именно влияют настройки на работу извещателя. Специально для этого в конфигураторе ИПП «ГЕЛИОС-3 ИК» и «ГЕЛИОС-ИК/УФ» был предусмотрен индикатор помехозащищенности, который указывает на текущий уровень защиты от ЛС с учетом выбранных настроек. Он был получен путем математического анализа многочисленных испытаний ИПП на воздействие всевозможных излучений, которые возникают на промышленных объектах. Индикатор изображен в виде шкалы из условных единиц, позволяющей наблюдать текущий уровень защиты от ЛС, меняя тот или иной параметр настроек ИПП (см. рис. 1).
Проектирование и монтаж систем автоматической противопожарной защиты, безусловно, предполагает квалифицированный и вдумчивый подход на каждом этапе, в особенности, когда речь идет о промышленных объектах с взрывозащищенным электрооборудованием. Предлагаемый нами комплекс гибких настроек ИПП разработан для того, чтобы помочь потребителю решить стоящие перед ним задачи и выполнить весьма непростые нормативные требования.
Динамично растущие потребности промышленности уже сегодня требуют от отечественных разработчиков искать все новые и новые решения, когда зарубежные конкуренты перестают быть целью или объектами для подражания, и возникает необходимость прокладывать новые собственные пути для развития. Мы уверены в том, что соединение отечественной научной и инженерной школ справятся с этим! И со своей стороны искренне прикладываем к этому все наши силы.
