Выбор класса тепловых точечных пожарных извещателей (далее – ИПТТ) согласно п.6.2.3 СП 484.1311500 следует проводить в соответствии со значениями условно нормальной и максимальной нормальной температуры окружающей среды в зоне контроля извещателя.
Максимальная нормальная температура окружающей среды в зоне расположения тепловых извещателей принимается по максимальному значению температуры в одном из следующих случаев:
- по максимальной температуре, которая может возникнуть по технологическому регламенту
либо вследствие аварийной ситуации;
- вследствие нагрева покрытия защищаемого помещения под воздействием солнечной тепловой радиации.
В связи с этим, на стадии разработки проектных решений, как правило, возникают следующие трудности:
- у проектировщика попросту нет данных о возможной максимальной температуре в зоне размещения ИПТТ (в припотолочной зоне помещения) и получить их, чаще всего, не представляется возможным, как на эксплуатируемом, так и на проектируемом объекте;
- фактический нормальный температурный режим эксплуатации может быть шире, чем предусмотрено температурными классами ИПТТ согласно ГОСТ 34698-2020, что наглядно можно представить на рис. 1.
Рис.1 – Выбор температурного класса максимального ИПТТ
Еще одним фактором, добавляющим проектировщикам сомнений, является п. 6.2.5 СП 484.1311500, указывающий, что применение тепловых извещателей не рекомендуется, если температура в месте установки извещателя при пожаре достигнет порога срабатывания на поздних стадиях горения. Среди специалистов есть мнение, что для максимальных ИПТТ такое событие весьма вероятно, поскольку порог срабатывания достаточно велик.
Выход из ситуации есть, например, применение максимально-дифференциального ИПТТ. Если ориентироваться только на требования ГОСТ 34698-2020, предусматривающие нагрев дифференциального ИПТТ со стандартной скоростью (5, 10, 20 и 30 °С/мин), то прогнозировать момент его срабатывания несложно, достаточно сравнить температуру в начале нагрева с текущим значением (см. рис.3). Однако, для начальной стадии пожара характерна нестабильная линейная и удельная массовая скорость выгорания пожарной нагрузки, которые вызывают существенные колебания температуры в зоне размещения ИПТТ. Пример динамики температуры (в точках 1-5) при горении тестового очага ТП-1 (деревянные бруски) в начале развития пожара приведен на рис. 2. В условиях нестационарного теплообмена момент срабатывания дифференциального ИПТТ становится трудно непредсказуемым.
Рис. 2 - Пример динамики температуры на начальной стадии развития пожара
Чтобы решить эту задачу специалисты АО «Эридан» разработали адаптивный алгоритм анализа температуры для программируемого максимально-дифференциального теплового точечного извещателя ИП101-07а-RS. Алгоритм позволяет отслеживать колебания температуры, оценивать их соответствие возможной динамике на начальной стадии пожара и делать вывод на основе оценки не одного, а целого ряда измерений с начала возникновения пожара (рис. 3). В этом случае испытания при стандартных режимах нагрева согласно ГОСТ 34698-2020 являются идеальным случаем динамики температуры реального пожара.
Рис. 3 – Особенность работы адаптивного алгоритма теплового максимально-дифференциального извещателя
Максимально-дифференциальный ИПТТ получил и ряд функциональных настроек, позволяющих предотвратить ложные срабатывания, и тем самым выполнить требования п. 6.2.4 СП 484.1311500.
Рис. 4 – Особенности конфигуратора теплового максимально-дифференциального извещателя
При включении дифференциального канала активируются следующие настройки:
- выбор типа наиболее опасного горючего вещества в зоне контроля извещателя;
- выбор порога срабатывания дифференциального канала по приросту температуры в диапазоне от 10 до 30 °С, соответствующем требованиям ГОСТ 34698-2020;
- выбор задержки срабатывания в диапазоне от 0 до 60 с, соответствующем ГОСТ 34698-2020.
Выбор типа наиболее опасного горючего вещества (твердые горючие материалы, ЛВЖ/ГЖ или горючие газы) в зоне контроля извещатели помогает алгоритму лучше адаптироваться к динамике температуры, поскольку разный вид горючей нагрузки на начальной стадии пожара сгорает с различной интенсивностью.
Настройка порога срабатывания дифференциального канала позволяет предотвратить ложные срабатывания на регулярно возникающие воздействия, которые, хоть и маловероятно, но все-таки могут вызвать схожий с пожаром небольшой рост температуры. Механизм настройки предусматривает повышение данного порога выше прироста температуры, который может возникать в зоне размещения конкретного извещателя при воздействии помехи (рис. 5).
Рис. 5 – Принцип настройки порога по приросту температуры
В случае, если воздействие помехи краткосрочно, возможно применение задержки по времени в пределах 60 с (рис.6).
Рис. 6 – Принцип применения настройки задержки по времени
Конкретные значения указанных настроек могут корректироваться при эксплуатации СПС с учетом фактических условий на объекте. При этом даже максимальные их значения обеспечивают соответствие извещателя требованиям ГОСТ 34698-2020.
При проектировании СПС п.6.1.1 СП 484.1311500.2020 требует обеспечить своевременность и достоверность обнаружения пожара. Хотя найти их оптимальное соотношение очень сложно, и для этого у проектировщика должны быть инструменты. Достоверность обнаружения можно охарактеризовать количеством ложных срабатываний, которые регламентируются п. 6.5.10 ГОСТ Р 59638-2021. Если, например, в помещении есть вероятность локального роста температуры, способного привести к ложному срабатыванию ИПТТ (рис. 7), то при применении максимальных ИПТТ потребуется повысить класс всех извещателей, что увеличит время срабатывания СПС при пожаре.
Рис. 7 – Индивидуальная настройка ИПТТ в защищаемом помещении
При применении рассматриваемого максимально-дифференциального ИПТТ можно выполнить индивидуальную настройку тех извещателей, на которые может воздействовать помеха. Это решение более оптимально, поскольку:
- нет необходимости повышать класс максимальных ИПТТ, вносить изменения в проект и переоснащать объект;
- настройка выполняется специалистами обслуживающей организации при необходимости;
- настраиваются только те извещатели, которые испытывают воздействие помехи, т.е. для остальных извещателей время реагирования на пожар остается минимальным.
Таким образом, можно обеспечить баланс между своевременным и достоверным обнаружением пожара, как это требует п.6.1.1 СП 484.1311500.2020.