Studia DSZ, ZSZ, ZSI. Klasyfikacja i podział czujek ze względu na rodzaj monitorowanego parametru pożarowego

Transkrypt

1 Studia DSZ, ZSZ, ZSI Klasyfikacja i podział czujek ze względu na rodzaj monitorowanego SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ ZAKŁAD TECHNICZNYCH SYSTEMÓW ZABEZPIECZEŃ

2 Techniczne środki zabezpieczenia przeciwpożarowego rozumie się przez to urządzenia, sprzęt, instalacje i rozwiązania budowlane służące zapobieganiu powstawania i rozprzestrzeniania się pożarów. czynne urządzenia i instalacje do wykrywania pożaru, sygnalizowania stanu zagrożenia pożarowego, gaszenia lub odprowadzania dymu i ciepła Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów z dnia 07 czerwiec 2010r (Dz. U. Nr 109 poz. 719) 2

3 Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991r o ochronie przeciwpożarowej (Dz.U. z 2009, Nr 178, poz.1380 z późniejszymi zmianami) art.5 Właściciel, zarządca lub użytkownik budynku, obiektu lub terenu, objętych obligatoryjnym stosowaniem systemów sygnalizacji pożarowej wyposażonych w urządzenia sygnalizacyjno-alarmowe, w przypadku gdy w tym budynku, obiekcie budowlanym lub na terenie nie działa jego własna jednostka ratownicza, jest obowiązany połączyć te urządzenia z obiektem komendy Państwowej Straży Pożarnej lub obiektem, wskazanym przez właściwego miejscowo komendanta powiatowego (miejskiego) Państwowej Straży Pożarnej. 3

4 Systemy sygnalizacji pożarowej Do tych obiektów należą: 1. obiekty handlowe lub wystawowe: - jednokondygnacyjne o powierzchni strefy pożarowej powyżej 5000m2, - wielokondygnacyjne o powierzchni strefy pożarowej powyżej 2500m2, 2. teatry o liczbie miejsc powyżej 300, 3. kina o liczbie miejsc powyżej 600, 4. budynkach o liczbie miejsc służących celom gastronomicznym powyżej 300, 5. sale widowiskowe i sportowe o liczbie miejsc powyżej 1500, 6. szpitale, z wyjątkiem psychiatrycznych, oraz sanatoria - o liczbie łóżek powyżej 200 w budynku, 7. szpitale psychiatryczne o liczbie łóżek powyżej 100 w budynku, 8. domy pomocy społecznej i ośrodki rehabilitacji dla osób niepełnosprawnych o liczbie łóżek powyżej 100 w budynku, 9. zakłady pracy zatrudniające ponad 100 osób niepełnosprawnych w budynku, 10. budynkach użyteczności publicznej wysokich i wysokościowych, (dawniej bud. administracyjne powyżej 25m) Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie 4 ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów z dnia 07 czerwiec 2010r (Dz. U. Nr 109 poz. 719)

5 Systemy sygnalizacji pożarowej 11. budynki zamieszkania zbiorowego, w których przewidywany okres pobytu tych samych osób przekracza 3 doby, o liczbie miejsc noclegowych powyżej 200 osób (dawniej- domy wczasowe, domy studenckie, internaty i inne obiekty hotelowe), 12. budynki zamieszkania zbiorowego nie wymienione w pkt.11, o liczbie miejsc noclegowych powyżej 50 (dawniej- obiekty hotelowe), 13. archiwa wyznaczone przez Naczelnego Dyrektora Archiwów Państwowych, 14. muzea oraz zabytki budowlane, wyznaczone przez Generalnego Konserwatora Zabytków w uzgodnieniu z KG PSP, 15. ośrodki elektronicznego przetwarzania danych o zasięgu krajowym, wojewódzkim i resortowym, 16. centrale telefoniczne o pojemności ponad numerów i centrale telefoniczne tranzytowe o pojemności numerów, o znaczeniu miejscowym lub regionalnym, 17. garaże podziemne, w których strefa pożarowa przekracza 1500m2 lub obejmujące więcej niż jedną kondygnację podziemną, (dawniej - o liczbie stanowisk powyżej 50), Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów z dnia 07 kwietnia 2010r (Dz. U. Nr 109 poz. 719) 5

6 18. stacje metra (kolei podziemnych), 19. dworce i porty, przeznaczone do jednoczesnego przebywania powyżej 500 osób, 20. banki, w których strefa pożarowa zawierająca salę operacyjną ma powierzchnię przekraczającą 500m biblioteki, których zbiory w całości lub w części tworzą narodowy zasób biblioteczny. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie 6 ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów z dnia 07 czerwiec 2010r (Dz. U. Nr 109 poz. 719)

7 W przypadku wyposażenia obiektów w stałe urządzenia gaśnicze można zrezygnować z wyposażania ich w system sygnalizacji pożarowej. Nie dopuszcza się do rezygnacji z systemu sygnalizacji pożarowej w obiektach, w których system jest niezbędny do uruchomienia urządzeń przewidzianych do funkcjonowania podczas pożaru. Zwolnienie z obowiązku stosowania systemu nie oznacza zwolnienia z połączenia urządzeń z komendą lub jednostką ratowniczo-gaśniczą Państwowej Straży Pożarnej w sposób zapewniający automatyczne przekazywanie informacji o pożarze (zapewnienie tzw. monitoringu pożarowego). Sposób połączenia instalacji sygnalizacyjno-alarmowej właściciel, zarządca lub użytkownik obiektu jest obowiązany uzgodnić z właściwym terenowo komendantem powiatowym (miejskim) Państwowej Straży Pożarnej. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów z dnia 07 czerwiec 2010r (Dz. U. Nr 109 poz. 719) 7

8 Czujka pożarowa - element automatycznego systemu sygnalizacji pożarowej, zawierający co najmniej jeden czujnik, który reaguje na odpowiednie zjawiska fizyczne łub chemiczne w celu sygnalizowania w centrali sygnalizacji pożarowej. Czujki pożarowe biorąc pod uwagę parametr wykorzystywany do sygnalizacji pożarowej dzielimy na czujki ciepła, dymu, płomieni i gazu. Czujka ciepła - czujka czuła na nienormalną temperaturę i/lub szybkość narastania temperatury, lub różnice temperatur. Czujka dymu - czujka czuła na stałe lub ciekłe produkty spalania i/lub pirolizy. 8

9 Czujki dymu podzielono ze względu na zjawiska wykorzystywane w detekcji na jonizacyjne i optyczne czujki dymu (rozproszeniowe i na światło pochłonięte). Czujka dymu jonizacyjna - czujka czuła na produkty spalania zdolne wpłynąć na prąd jonizacji płynący przez jej komorę jonizacyjną. Czujka dymu optyczna (fotoelektryczna) - czujka czuła na produkty spalania zdolne wpłynąć na pochłanianie lub rozpraszanie promieniowania w podczerwonym, widzalnym i/lub nadfioletowym zakresie widma elektromagnetycznego Czujka płomienia - czujka, która reaguje na promieniowanie emitowane przez płomień (na podczerwień i ultrafiolet lub wielobarwowe). 9

10 W zależności od sposobu w jaki czujki pożarowe reagują na wykrywany parametr pożaru dzielimy je na: nadmiarowe czujki, których zadziałanie następuje z chwilą, gdy mierzony parametr przekracza określoną wartość w dostatecznie długim przedziale czasu, różnicowe czujki, które analizują parametr w dwu lub w kilku miejscach. Zadziałanie ich następuje wówczas, gdy zazwyczaj mała, różnica wartości mierzonych parametrów przekracza określoną wartość w dostatecznie długim przedziale czasu, różniczkowe czujki, których zadziałanie następuje wówczas, gdy prędkość zmiany mierzonego parametru przekracza określoną wartość w dostatecznie długim przedziale czasu. 10

11 Czujki ze względu na cechy konstrukcyjne dzielimy na: czujki punktowe czujki, których zadziałanie następuje z chwilą zmiany mierzonego parametru w otoczeniu jednego stałego punktu, czujki wielopunktowe czujki, których zadziałanie następuje z chwilą zmiany mierzonego parametru w otoczeniu kilku stałych punktów, czujki liniowe - których zadziałanie następuje z chwilą zmiany mierzonego parametru w otoczeniu liniowego czujnika. 11

12 W zależności od sposobu przekazywania sygnału do centrali czujki możemy podzielić na: dwustanowe czujka, która przekazuje sygnał wyjściowy określający jeden z dwóch stanów, odpowiadających warunkom albo dozorowania albo alarmowania. wielostanowe czujka, która przekazuje sygnał wyjściowy określający jeden z ograniczonej liczby (więcej niż dwóch) stanów, odpowiadających dozorowaniu, alarmowaniu i innym warunkom. analogowa czujka, która przekazuje sygnał wyjściowy określający wartość mierzonego zjawiska (może to być prawdziwy analogowy sygnał lub cyfrowo zakodowany odpowiednik wykrytej wartości). 12

13 Czujki pożarowe dymu Ze względu na rodzaj pożaru jaką czujkę należy dobrać do zabezpieczenia? 13

14 Systemy Sygnalizacji Pożarowej ZACISZE 2008 bezpłomieniowo płomieniowo 14

15 Systemy Sygnalizacji Pożarowej ZACISZE 2008 Spalanie płomieniowe drewna 15

16 Systemy Sygnalizacji Pożarowej ZACISZE 2008 Spalanie płomieniowe pianki poliuretanowej 16

17 Systemy Sygnalizacji Pożarowej ZACISZE 2008 Spalanie bezpłomieniowe drewna 17

18 Systemy Sygnalizacji Pożarowej ZACISZE 2008 Spalanie bezpłomieniowe pianki poliuretanowej 18

19 Budowa i zasada działania czujek pożarowych 19

20 -jonizacyjne Czujki dymu G I j + E 1 B U k _ R a Ameryk 241 E 2 Schemat ideowy działania komory jonizacyjnej Ra- źródło promieniotwórcze emitujące promieniowanie, E1, E2 elektrody komory jonizacyjnej, Ij prąd jonizacji, Uk napięcie komory, B źródło napięcia stałego, G - galwanometr, - promieniowanie wytwarzane przez źródło 20

21 Wartość prądu jonizacji zależy od: aktywności źródła promieniotwórczego (liczba przemian jądrowych zachodzących w źródle promieniotwórczym w jednostce czasu) A, A = - dn/dt = Ao e- 0,693t/T [Bq] Ao- aktywność źródła w chwili t=0 (np. Am 241 nie przekracza 40 kbq) A - aktywność źródła w chwili t, e - liczba naturalna T - okres półrozpadu (np. Am ,7 lat) zasięgu emitowanych przez źródło cząstek, geometrii komory jonizacyjnej, napięcia przyłożonego do elektrod komory U k. 21

22 Duży wpływ na wartości prądu jonizacji Ij mają czynniki zewnętrzne: zmiany ciśnienia temperatura otoczenia wilgotność powietrza przepływ powietrza. I j 60% 95% I j - 10 o C + 30 o C U k U k 22

23 Sposobami na poprawienie odporności jonizacyjnych czujek dymu są: konstrukcja komory jonizacyjnej (m.in. rozmieszczenie otworów wlotowych), stosowanie osłon przeciwwietrznych (w zależności od konstrukcji np. od 2 m/s do 18 m/s), V p 1 V p 23

24 wytwarzanie ujemnego przestrzennego ładunku w pobliżu dodatnio naładowanej elektrody komory jonizacyjnej. I j bez ładunku przestrzennego z ładunkiem przestrzennym Próg zadziałania układu alarmowego czujki V 1 V 2 V [m/s] 24

25 KW KZ U KW U KZ U K R KW R KZ U KW U KZ U K Zasada działania komór jonizacyjnych w układzie różnicowym. a) układ różnicowy komór oraz jego schemat zastępczy, b) rozkład napięć na komorach w przypadku zadymienia i nie zadymienia komory zewnętrznej I jz I 1 I 2 bez dymu KZ 1 2 z dymem KZ I jw KW U KZ U KW U KZ 1 U KZ 2 25 U KZ

26 Czułość jonizacyjnej czujki dymu jest to względna zmiana prądu jonizacji zewnętrznej komory jonizacyjnej, wywołana panującą w momencie zadziałania koncentracją dymu. Y I o I gdzie: I prąd komory jonizacyjnej w powietrzu z areozolem, Io prąd komory jonizacyjnej w powietrzu bez areozolu. Przykładowe wartości czułości jonizacyjnych czujek dymu dla wzorcowego areozolu parafinowego: Y = 0,7 - czujki o najwyższej czułości, Y = 1 - czujki o średniej czułości, Y = 1,5 - czujki o małej czułości. I I o 26

27 - czujki optyczne rozproszeniowe dymu 27

28 Cząsteczki dymu NAD ODB 3%/m Generator sygnału Układ alarmowy czujki CSP Kompensacja zabrudzenia Zasada działania układu detekcyjnego optycznej rozproszeniowej czujki dymu. 28

29 Zasada działania czujek optycznych dymu na światło pochłonięte E p1 E p1 N A D O D B Układ alarmowy czujki z układem wyjściowym E p1 E p2 N A D O D B Układ alarmowy czujki z układem wyjściowym 29

30 Czułość optycznych czujek dymu jest określana poprzez parametr D, jako procentowe zmniejszenie przezroczystości na drodze 1 m lub poprzez moduł ekstynkcji m, którego jednostką jest db/m. m 10 log10 d p o p gdzie: d długość drogi optycznej pomiarowej w areozolu (m), p o moc promieniowania odbierana w warunkach bez areozolu, p - moc promieniowania odbierana w warunkach obecności areozolu. 30

31 Porównanie czułości optycznych i jonizacyjnych czujek dymu 31

32 Czujki pożarowe dymu o podwyższonych czułościach. CSP D = 1,5%/m (dla czujki 3%/m) aż do 0,005 %/m max 60 m Czujki zasysające 32

33 Czujki pożarowe ciepła -nadmiarowe, -różniczkowe Klasyfikacja punktowych czujek ciepła PN-EN

34 R 1 R 2 _ Komparator R 1 R 2 U 1 R 3 _ Komparator U 1 U 2 + _ C U 2 + R t R 3 U wyj R t R 5 R 4 U wyj Układy czujek pożarowych ciepła: nadmiarowa i różniczkowa 34

35 Budowa światłowodowej czujki pożarowej ciepła 35

36 Czujki pożarowe płomienia Parametry płomienia: - długość fali promieniowania (dwutlenek węgla 2,74-4,3-15 um, para wodna 1,35-1,85-2,7-5,9-19,6 um ), - częstotliwość migotania (20-30Hz). 36

37 Klasa 1 L>25 m Klasa 2 17m<L<=25m Klasa 3 12m<L<=17m 37

38 Filtr optyczny Detektor Wzmacniacz pasmowy 3 20 Hz Układ alarmowy czujki CSP podczerwień Kwant promieniowania C 1 C 2 +U cc ultrafiolet R Li cz n i k Układ transmisji alarmu Generator Kasowanie 38

39 Czujki pożarowe wielobarwowe płomienia J.Ciszewski Wstęp do automatycznych systemów sygnalizacji pożarowej, Firex, Józefów,

40 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ 41