BADANIE UKŁADÓW STEROWANIA STAŁYMI URZĄDZENIAMI GAŚNICZYMI

Transkrypt

1 BADANIE UKŁADÓW EROWANIA AŁYMI URZĄDZENIAMI GAŚNICZYMI Autor: Paweł Gancarczyk Opracowanie wersji elektronicznej: Tomasz Wdowiak 1. Cel i zakres ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie słuchaczy z systemem sterowania urządzeniami gaśniczymi (SSUG), parametrami, konfiguracją oraz układami pracy SSUG. Część praktyczna ćwiczenia została oparta na urządzeniu sterowniczym US - ITO. Określenia i skróty Strefa gaszenia przestrzeń, do której podany jest środek gaśniczy. CNBOP Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej SUG Stałe urządzenie gaśnicze SSUG System sterowania urządzeniami gaśniczymi. 2. Wprowadzenie Zastosowanie elektronicznych systemów wykrywania pożaru do sterowania stałymi urządzeniami gaśniczymi (SUG) wymaga specjalnych rozwiązań oraz oddzielnego certyfikatu CNBOP na realizację sterowania gaszeniem. Centrala sygnalizacji pożarowej (C) wyposażona nawet w wyjścia przekaźnikowe o odpowiedniej obciążalności, nie może realizować prawidłowo procedury wykrywania i gaszenia pożaru. Do sterowania urządzeniami gaśniczymi służą sterowniki w postaci: specjalizowanych central sterujących SUG, specjalizowanych paneli umieszczonych w centrali sygnalizacji pożarowej. Stosowane konfiguracje SSUG, realizujące procedury gaszenia, muszą spełniać ściśle określone właściwości.

2 2.1. Podstawowe właściwości systemu sterowania urządzeniami gaśniczymi Eliminacja fałszywych alarmów poprzez stosowanie współzależności dwuliniowej (linie dozorowe otwarte) lub współzależności dwustrefowej (linie dozorowe pętlowe, strefy oddzielone za pomocą izolatorów zwarć). Kontrola linii sterującej (zwarcie, przerwa, doziemienie) w szerokich zakresach zmian rezystancji wyzwalaczy (spłonkowe, elektromagnetyczne itp.). Kontrola linii sterujących sygnalizatorami akustycznymi i optycznymi (zwarcie, przerwa, doziemienie). Kontrola szczelności zbiorników ze środkiem gaśniczym za pomocą odpowiednich wag lub czujników ciśnienia. Możliwość uruchomienia procedury gaszenia poprzez przycisk ART. Możliwość zablokowania procedury gaszenia poprzez przycisk OP. Uruchamianie urządzeń hermetyzujących strefę gaszenia. Możliwość ustawienia czasu opóźnienia wyzwolenia środka gaśniczego. Wydzielenie od pozostałych układów liniowych centrali zakłócenia w pracy C nie powinny wpływać na realizację procedury gaszenia Konfiguracje systemu sterowania urządzeniami gaśniczymi Specjalizowana centrala sterująca SUG.

3 AKUMULATOR REFA GASZENIA Ld1 Ld2 ECJALIZOWANA CENTRALA ERUJĄCA GASZENIEM ZASIALNIE ŚRODEK GAŚNICZY WAGA Rys. 1. Specjalizowana centrala sterująca gaszeniem. W przedstawionej na rys. 8.1 konfiguracji systemu sterowania urządzeniem gaśniczym specjalizowana centrala sterująca gaszeniem realizuje następujące funkcje: wykrywa zjawiska pożarowe w strefie gaszenia poprzez czujki pożarowe pracujące w liniach dozorowych otwartych Ld1 i Ld2, uruchamia i blokuje procedurę gaszenia za pomocą przycisków ART i OP umieszczonych na zewnątrz i w strefie gaszenia oraz w samej centrali, uruchamia sygnalizację optyczną i akustyczna na zewnątrz i w strefie gaszenia, hermetyzuje strefę gaszenia poprzez uruchomienie elektromagnetycznych zwalniaków drzwiowych, zamknięcie klapy w kanale wentylacyjnym, uruchamia zawór urządzenia gaśniczego, co powoduje podanie środka gaśniczego do strefy gaszenia, sygnalizuje stan braku środka gaśniczego w zbiorniku poprzez układ

4 kontrolujący ciężar zbiornika (butli). W celu wyeliminowania fałszywych alarmów, między innymi pochodzenia elektromagnetycznego, strefa gaszenia nadzorowana jest czujkami pożarowymi, które pracują w dwóch współzależnych liniach dozorowych Ld1 i Ld2 (tzw. koincydencja liniowa). Wykrycie pożaru przez czujkę z linii dozorowej, np. Ld1 powoduje jedynie sygnalizację alarmu pożarowego przez centralę sterującą gaszeniem. W momencie zadziałania drugiej czujki, lecz z linii dozorowej współzależnej Ld2, centrala uruchamia procedurę gaszenia. Od tego momentu odliczany jest czas T1 do momentu wyzwolenia środka gaśniczego. Czas T1 określa projektant systemu uwzględniając specyfikę zabezpieczanego obiektu, nie powinien być on jednak dłuższy od kilku minut. Uruchomienie procedury gaszenia jest sygnalizowane optycznie i akustycznie za pomącą sygnalizatorów na zewnątrz i wewnątrz strefy gaszenia. W tym czasie musi nastąpić ewakuacja personelu, a także hermetyzacja strefy gaszenia w celu zapewnienia skuteczności procesu gaszenia przy zastosowaniu metody przez całkowite wypełnienie. Centrala, sterująca gaszeniem, w tym przypadku uruchamia elektromagnetyczny zwalniak drzwiowy, powodując zamknięcie drzwi oraz zamyka klapę odcinającą w kanale wentylacyjnym. W przypadku gaszenia przez całkowite wypełnienie istnieje konieczność wprowadzenia dodatkowego opóźnienia T2 w hermetyzacji pomieszczenia w celu umożliwienia ucieczki nadmiaru powietrza z wypełnionej gazowym środkiem gaśniczym strefy gaszenia. Po upływie czasu T1 centrala sterująca gaszeniem uruchamia zawór urządzenia gaśniczego przez podanie napięcia na wyzwalacz. Środek gaśniczy zostaje podany do strefy gaszenia, zmienia się ciężar zbiornika, co jest sygnalizowane przez centralę sterującą gaszeniem jako potwierdzenie wypływu środka gaśniczego Procedurę gaszenia można uruchomić również ręcznie za pomocą przycisku ART umieszczonego na zewnątrz, wewnątrz strefy gaszenia oraz w centrali sterującej gaszeniem. Przycisk OP umieszczony obok przycisku ART umożliwia zablokowanie realizacji procedury gaszenia w przypadku: fałszywego alarmu, gdy wy-

5 AKUMULATOR zwolenie środka gaśniczego może spowodować zagrożenie dla przebywających w strefie gaszenia ludzi lub gdy personel w sposób świadomy zastosuje inny sposób gaszenia, np. za pomocą podręcznego sprzętu gaśniczego. Niektóre systemy sterujące gaszeniem wymagają ciągłego przyciskania przycisku OP w celu czasowego wstrzymania realizacji procedury gaszenia Specjalizowany panel sterujący SUG umieszczony w centrali sygnalizacji pożarowej. W przypadku, gdy specjalizowany panel sterujący gaszeniem jest elementem składowym centrali sygnalizacji pożarowej (rys. 2), zjawiska pożarowe w strefie gaszenia w większości systemów wykrywają czujki pożarowe, współpracujące z centralą sygnalizacji pożarowej (pakietem liniowym), przekazując zweryfikowany sygnał alarmu do panelu sterującego urządzeniem gaśniczym. Konfiguracja ta jest często stosowana tam, gdzie system sygnalizacji pożarowej, oprócz sterowania urządzeniem gaśniczym, dozoruje pozostałe, nie zabezpieczone urządzeniem gaśniczym części obiektu - izolator zwarć - czujka pożarowa - strefa dozorowa - przycisk start - przycisk stop A, B REFA GASZENIA A B Ld2 Ld1 ECJALIZOWANY PANEL ERUJĄCY GASZENIEM CENTRALA SYGNALIZACJI POŻAROWEJ Ld3 ZASIALNIE ŚRODEK GAŚNICZY WAGA

6 Rys. 2. Specjalizowany panel sterujący gaszeniem umieszczony w C W przedstawionej na rys. 2 konfiguracji systemu sterowania gaszeniem za wykrywanie zjawisk pożarowych w strefie gaszenia odpowiadają czujki pożarowe pracujące w linii dozorowej pętlowej Ld1. W celu eliminacji alarmów fałszywych linia dozorowa Ld1 w strefie gaszenia jest podzielona izolatorami zwarć na dwie współzależne strefy dozorowe A i B (tzw. koincydencja strefowa). Wykrycie pożaru przez czujkę ze strefy dozorowej np. A powoduje jedynie sygnalizację alarmu pożarowego przez centralę sygnalizacji pożarowej. W momencie zadziałania drugiej czujki, lecz ze strefy dozorowej współzależnej B, centrala sygnalizacji pożarowej przekazuje sygnał alarmowy do panelu sterującego gaszeniem, co powoduje uruchomienie procedury gaszenia. Od tego momentu odliczany jest czas T1 do momentu wyzwolenia środka gaśniczego. Dalsze funkcje, spełniane przez panel sterujący gaszeniem, są identyczne jak w przypadku specjalizowanej centrali sterującej SUG Układy pracy systemu sterowania urządzeniami gaśniczymi Jednostrefowy system sterowania urządzeniami gaśniczymi wypełnia procedury gaszenia dla jednej strefy. Przykładowa konfiguracja układu jednostrefowego została przedstawiona na rysunkach 1. i 2. Wielostrefowy system sterowania urządzeniami gaśniczymi (rys. 3.) umożliwia realizację procedury gaszenia w kilku strefach gaszenia przy zastosowaniu jednego zbiornika ze środkiem gaśniczym. W systemie wielostrefowym dodatkowo muszą pracować zawory kierunkowe, które umożliwiają podanie środka gaśniczego do właściwej strefy gaszenia. Odpowiedni zawór kierunkowy ZK1 lub ZK2 jest otwierany w momencie otwarcia zaworu głównego zbiornika ze środkiem gaśniczym ZG, a zmiany ciśnienia w rurociągu, wykrywane przez czujnik ciśnienia, potwierdzają wypływ środka gaśniczego.

7 ZG zawór główny ZK zawór kierunkowy REFA GASZENIA 1 REFA GASZENIA 2 S S L L ECJALIZOWANY PANEL ERUJĄCY GASZENIEM Czujnik ciśnienia ZK1 ZG ZK2 Czujnik ciśnienia L L S ECJALIZOWANY PANEL ERUJĄCY GASZENIEM S ŚRODEK GAŚNICZY WAGA Rys. 3. Wielostrefowy system sterowania gaszeniem Przedstawione na rys. 3. specjalizowane panele sterujące gaszeniem są z reguły zainstalowane w jednym urządzeniu (centrali sterującej gaszeniem) i korzystają ze wspólnego źródła energii Zasilanie systemu sterowania urządzeniami gaśniczymi Zasilanie podstawowe sieć prądu przemiennego 220V: Centrala SSUG (sterownik) powinna być zasilana z wydzielonego, oznaczonego pola rozdzielni głównej nadzorowanego obiektu. Do tego obwodu nie należy przyłączyć żadnych innych odbiorników energii elektrycznej. Obwód zasilania powinien być zabezpieczony odpowiednio dobranym i oznakowanym bezpiecznikiem. Liczba zabezpieczeń między centralą a przyłączem energetycznym nie może być większa od dwóch Zasilanie awaryjne bateria akumulatorów o odpowiedniej pojemności. Wymaganą pojemność akumulatorów centrali można określić na podstawie wzoru: Q = k x (I 1 x t x 0,5) [Ah] gdzie: k współczynnik wynoszący 1,25 w przypadku pracy na zasilaniu awaryjnym do 24 godzin, oraz współczynnik równy 1 w przypadku pracy na zasilaniu awaryjnym w czasie 30 lub 72 godzin. I i [A] prąd rozładowania akumulatora, w przypadku braku zasilania

8 podstawowego należy przyjąć wartość pomierzoną. t 1 [h] wymagany czas rozładowania akumulatora. I 2 [A] prąd pobierany przez centralę sygnalizującą alarm pożarowy na najbardziej obciążonej linii dozorowej oraz przez uruchomione sygnalizatory Wymagane czasy zasilania awaryjnego minimum 72 godziny w dozorowaniu oraz po upływie tego czasu minimum 0,5 godziny w stanie alarmowania - jeżeli informacja o uszkodzeniu jest transmitowana do miejsca bez stałej obsługi serwisowej, minimum 30 godziny w dozorowaniu oraz po upływie tego czasu minimum 0,5 godziny w stanie alarmowania - jeżeli informacja o uszkodzeniu jest transmitowana do miejsca ze stałą obsługą serwisową, minimum 4 godziny w dozorowaniu oraz po upływie tego czasu minimum 0,5 godziny w stanie alarmowania - jeżeli informacja o uszkodzeniu jest transmitowana do miejsca ze stałą obsługą serwisową gwarantującą ciągłą gotowość. Jednocześnie powinna istnieć możliwość zasilania SSUG w ciągu minimum 30 godzin, zasilacz SSUG powinien gwarantować naładowanie rozładowanego do napięcia końcowego akumulatora w ciągu maksimum 24 godzin do 80% pojemności nominalnej. Proces ładowania powinien być zakończony przed upływem 72 godzin, do akumulatorów nie można przyłączyć żadnych odbiorników energii nie związanych z SSUG. 3. Schemat stanowiska laboratoryjnego

9 Akumulator Czujki pożarowe Ld1 Ld2 EROWNIK US-ITO ZASILANIE EM1 Elektromagnes strefowy EM2 Elektromagnes środka gaśniczego Monitor ITO Wyjście do Rys. 4. Schemat stanowiska laboratoryjnego systemu sterowania gaszeniem US-ITO Oznaczenia na schemacie: Ld linia dozorowa przycisk ART przycisk OP systemów obcych 4. Przebieg ćwiczenia Badanie systemu sterowania gaszeniem US - ITO Badanie US - ITO należy przeprowadzić według instrukcji stanowiskowej oraz zaleceń osoby prowadzącej ćwiczenie. 5. Opracowanie sprawozdania Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać: 1. Cel ćwiczenia. 2. Schemat stanowiska laboratoryjnego systemu sterowania gaszeniem US-ITO. 3. Skład systemu sterowania gaszeniem US-ITO. 4. Dane techniczne systemu. 5. Zasadę działania systemu. 6. Wyniki przeprowadzonych pomiarów i obserwacji. 7. Wnioski i spostrzeżenia. 6. Pytania kontrolne 1. Opisz sposoby sterowania SUG (na przykładzie SUG gazowych).

10 2. Omów właściwości, jakie powinny spełniać systemy sterujące SUG. 3. Przedstaw jednostrefowy system sterowania urządzeniami gaśniczymi na przykładzie SUG gazowych. 4. Zaprezentuj wielostrefowy system sterowania urządzeniami gaśniczymi na przykładzie SUG gazowych. 7. Literatura [1] PN-ISO , Ochrona przeciwpożarowa. Wykrywanie pożaru i alarmowanie. Terminologia. [2] PN-92/M-51004/01, Części składowe automatycznych urządzeń sygnalizacji pożarowej. Wprowadzenie. [3] PN-E-08351, Systemy sygnalizacji pożarowej. Centrale sygnalizacji pożarowej. [4] PN-E-08350, Systemy sygnalizacji pożarowej. Zasilacze. [5] J. Ciszewski, Wstęp do automatycznych systemów sygnalizacji pożarowej, CNBOP, Firex, Warszawa [6] Alternatywne technologie gaszenia, redukcja stosowania halonów. Materiał szkoleniowy, KG P, Warszawa [7] Richtlinien fur automatische Brandmeldeanlagen. Planung und Einbau VdS /93(04). [8] Dokumentacja techniczna urządzeń firmy ITO Sp. z o.o., Bydgoszcz.