Газовые пожарные извещатели: типы, разновидности, плюсы и минусы

Различные научные изобретения, используемые при создании оборудования, средств, устройств технических систем безопасности, давно не вызывают удивления. В их ряду анализаторы выделений/паров взрывчатых, отравляющих материалов, наркотических веществ, способные по содержанию в несколько миллионных долей в воздухе безошибочно определять их при контроле/проверке.

Для защиты помещений зданий, сооружений от возгорания разработаны аналогичные чувствительные устройства, названные извещателями пожарными газовыми (ИПГ), реагирующие на появление газов, выделяющихся при тлении горении материалов. Такое краткое определение этим изделиям дает НПБ 71-98, устанавливающий общие технические требования к методам испытаний как проводных, так и автономных ИПГ; СП 5.13130.2009, нормирующий проектирование установок АПС, стационарных систем пожаротушения. Несколько иную трактовку понятия «пожарный газовый извещатель» дает ГОСТ Р 53325-2012, определяющий общие требования к техническим средствам АПС/АУПТ, а точнее:

Газовый пожарный извещатель – это ИП, что реагирует на изменение химического состава воздушной среды, вызванное воздействием пожара.

Согласно этим официальным документам ИПГ следует монтировать на потолках, стенах помещений, а также в других местах на строительных конструкциях зданий, сооружений, соответствующих требованиям технических паспортов, инструкций/рекомендаций по установке, эксплуатации/обслуживания изделий от предприятий изготовителей; специализированных предприятий, имеющих лицензию МЧС на право ведения таких работ.

Площадь помещения, защищаемая одним ИПГ, определяется согласно табл. 13.3, СП 5.13130.2009 аналогично точечным пожарным извещателям, работающим по дыму, в частности, при высоте помещения меньше 3,5 м – до 85 кв. м.

Газовые пожарные извещатели

Типы (виды) газовых извещателей

Этот же свод правил подразделяет ИПГ на следующие виды устройств, реагирующие минимум на один вид газов/паров веществ/материалов:

• СО – угарный газ. Это основной компонент для обнаружения тлеющих очагов возгораний, образующийся при пиролизе органических материалов.
• СО₂ – углекислый газ. Он начинает активно выделяться в начале перехода пожара в пламенную стадию.
• С_хН_у – летучие/ароматические углеводороды сырья, промежуточных/готовых продуктов технологической переработки нефти/газа.
• Другие газы, чье появление в воздушной среде помещений/контролируемой зоне наружных технологических установок, однозначно свидетельствует о появлении очага пожара, создавшейся аварийной ситуации.

На практике к ИПГ нередко относят и автоматические газоанализаторы, что устанавливают в технологических помещениях с высокой категорией по взрывопожарной опасности, реагирующие на появление горючих газов, например, водорода в результате разгерметизации трубопроводов/корпусов аппаратов/установок, других аварийных ситуаций.

По типу сенсора, способу обнаружения газов ИПГ подразделяют на следующие типы:

• Полупроводниковые.
• Электрохимические.

Извещатели должны реагировать, как минимум, на один из приведенных ниже газов при концентрации в пределах:

• СО₂ — 1000…1500 ppm;
• СО — 20…80 ppm;
• С_хН_у — 10…20 ppm.

По чувствительности к СО извещатели подразделяют на два класса:

• 1-й класс — 20…40 ppm;
• 2-й класс — 41…80 ppm.

Чисто газовых моделей изделий как России, так и в мире не так много, да и то они на практике используются как газоанализаторы для некоторых групп помещений, например, кухонь, ванных комнат жилых зданий, горячих цехов предприятий общественного питания, где для нагрева воды, приготовления пищи используется бытовая смесь пропана/бутана.

В основном используются комбинированные пожарные извещатели, в которых газовый канал обнаружения является чаще дополнением к тепловому датчику, реже к дымовому и пламени, а также ко всем сразу в инновационных мультисенсорных ИП.

Считать ИПГ идеальной заменой дымовым пожарным извещателям не приходится, хотя раннее обнаружение по начавшемуся тлению органических материалов, характеризующееся обнаружением им всего нескольких десятков частей/молекул СО на миллион воздуха, намного опережает датчики дыма. Вызвано это тем, что большинство реальных, а не смоделированных в лабораторных условиях очагов пожаров неизбежно развиваются с выделением дымовых частиц, большим количеством тепловой энергии, поэтому полагаться только на фиксацию появления СО/СО₂ при первоначальном тлении веществ просто нельзя.

Совмещение разных сенсоров в комбинированных извещателях дает отличные результаты, например, использование СО и теплового датчика в одном защищенном корпусе позволяет устанавливать такие изделия в даже в сильно запыленных помещениях, где использование дымовых ИП невозможно.

Сенсоры газовых извещателей

Разновидности газовых извещателей

Сегодня на рынке представлены следующие модели изделий ИПГ:

• ИП 435-3А «Сенсис» производства ООО «Дельта-С». Контролирует появление СО и Н₂ в воздухе защищаемого помещения. Питание 12/24 В по четырехпроводному ШС. Размеры с монтажной розеткой – диаметр 110 мм, высота 61 мм; масса – 0,3 кг. Рабочий диапазон – от – 20 до + 65℃, в т.ч. при влажности до 95% при + 40℃.
• ИП 435-1. Производитель – «Спецавтоматика». Реагирует на СО, пороговое превышение температуры. Электропитание по ШС от 9 до 30 В. Температура эксплуатации – от – 10 до + 50℃. Габариты – 135х70х50 мм, вес – 0,1 кг. Степень защиты оболочкой – не меньше IP
• ИП 635-1 – адресный многоканальный/мультисенсорный извещатель, также производства «Спецавтоматика» из Бийска. Анализирует концентрацию летучих углеводородов, температуру, оптическую плотность газовоздушной среды, низкочастотные колебания ИК-излучения.
• ИП 435-7 «Эксперт» – газовый извещатель, контролирующий концентрацию СО, выпускаемый компанией «Этра-спецавтоматика» из Новосибирска. Размеры (без базы) – диаметр 102, высоты 47 мм, вес 200 г. Защита – IP
• ИП 435-4-Ex «Сегмент» – рудничный/шахтный ИПГ во взрывозащищенном корпусе, также производимый компанией «Этра-спецавтоматика». Степень защиты – IP Уровень запыленности – до 3,5 кг/м³. Задымление воздушной среды дымами, взвесями/аэрозолями, не содержащими СО – не ограничено.
• ИП 435-8/101-04-А1R «СОнет» – СО пороговый/тепловой максимально-дифференцированный извещатель компании «Болид». Срабатывание на угарный газ – 40 ppm, повышение температуры – + 54℃. Размеры – 100х47 мм. Защита – IP Питание по ШС – 9–30 В.

Кроме того, на российском рынке представлена сертифицированная продукция известных зарубежных производителей, таких как BOSCH, SIMENS, TYCO, Apollo, System Sensor с комбинированными газо-, тепло/дымовыми/открытого пламени извещателями со стоимостью, значительно превышающей цену на отечественные изделия.

Плюсы и минусы газовых извещателей

Преимущества:

• Сверхраннее обнаружение очагов пожара, начинающихся с тления, задолго до перехода к стадиям дымообразования, появления открытого пламени, выделения огромного количества тепловой энергии.
• Отсутствие ложных срабатываний на пыль, дымы, аэрозоли, испарения.

Время реагирования на пожар пожарных извещателей

Недостатки газовых:

• Отсутствие универсального сенсора, определяющего все типы газов.
• Сложность подбора необходимого газового сенсора для защиты помещений с разноплановой пожарной нагрузкой, большим ассортиментом товарной продукции с различными свойствами.
• Отсутствие необходимой нормативной базы, накопленного опыта, статистики успешного применения ИПГ как в результате недавнего серийного производства, использования этого вида ИП, так из-за того, что их доля на рынке, ниша использования проектировщиками, специализированными монтажными организациями по сравнению с дымовыми, тепловыми пожарными извещателями пока ничтожна.

Схема устройства газового извещателя

Схема устройства газового извещателя

Применение на объектах

Прежде всего там, где развитие возможного очага пожара начнется с тления органических веществ/материалов:

• Заготовительные, производственные цеха текстильных производств; полиграфические, целлюлозно-бумажные предприятия; склады бумаги, картона, табака/табачной продукции.
• Библиотеки, книгохранилища, архивы.
• Деревообрабатывающие предприятия, где наличие горючей пыли, опилок, отходов на всех поверхностях, включая технологическое, электрическое оборудование, является постоянной угрозой возникновения очагов скрытого тления.
• Помещения зданий, инженерных/технологических сооружений с ограниченным притоком воздуха. Это подземные выработки – рудники, шахты, предприятия транспорта, тоннели, коллекторы, где начало любого очага пожара характеризуется выделением значительного количества СО.
• Помещения электрощитовых, распределительных устройств, серверные, дата-центры, кабельные тоннели/галереи, подвалы в связи с тем, что тление полимерной/пластиковой изоляции из-за неплотных соединений/переходных сопротивлений в местах контактов начинается намного раньше стадий воспламенения, дымообразования.
• Здания газораспределительных станций.
• Предприятия теплоэнергетики – склады угля, кокса, торфяных/древесных брикетов, котельные, ТЭЦ/ТЭС, где использование комбинированных ИП с газовым каналом является дополнительной страховкой безопасности людей от воздействия угарного газа.

Извещатели данного типа можно устанавливать для защиты любых помещений, за исключение тех, где возникновение пожара начинается со вспышки, появления открытого огня. В остальных случаях применение газовых извещателей вполне обосновано.

В заключение следует сказать, что подобно установке, использованию комбинированных охранных извещателей для защиты важных объектов также необходимо использовать многоканальные датчики АПС для оборудования помещений зданий/сооружений, где развитие пожара в зависимости от физико-химических свойств дорогостоящей пожарной нагрузки на этот момент может быть весьма разным; сопровождаясь как выделением СО, других газов, так и появлением открытого пламени, мельчайших частиц летучих продуктов горения, большого количества тепла. Только таким способом можно надежно защитить особо важные объекты.

Видеозапись вебинара «Газовые пожарные извещатели»