Системы предупреждения пожаров, сигнализации и связи

Широкое применение автоматических устройств для обна­ружения, оповещения и тушения позволяет значительно умень­шить экономический ущерб от пожаров.

Используемые противопожарные системы можно разделить на три вида:

1 - устройства и системы производственной автома­тики, обеспечивающие заданный процесс производства и нор­мальную работу технологического оборудования;

2 - устройства и системы, сигнализирующие о возникновении пожара;

3 - устройства и системы автоматического тушения пожаров.

1. Основным назначением систем производственной автоматики являетсяконтроль параметров технологического процесса, за­щита и блокировка производственных аппаратов, управление и регулирование режимами технологического процесса.

Автоматический контроль предельных значений технологиче­ских параметров, защита и управление различными процессами обеспечивают надежную и безопасную эксплуатацию установок, исключают перегрев аппаратов, разрыв их от избыточных дав­лений, утечку горючих продуктов и образование взрывоопасных концентраций в производственных помещениях.

Основными элементами систем производственной автома­тики являются: чувствительные элементы (датчики), усилители, исполнительные органы, задатчики, регулирующие органы и вторичные приборы. На рис. 52 приведена принципиальная схема системы автоматического контроля и защиты.

2. Для обеспечения пожарной безопасности технологических аппаратов применяют контроль температуры, давления и уровня продукта; например температуру контролируют в технологических аппаратах, сушильных установках, в подшипниках насос­ных агрегатов, компрессоров, генераторов, в обмотках электро­двигателей, масляной среде трансформаторов и т. п.

Для обеспечения пожарной безопасности необходим конт­роль состава атмосферы в производственных помещениях и ап­паратах, в которых обращаются горючие жидкости и газы. Для предприятий судостроения и судоремонта такими помеще­ниями являются цехи и участки по окраске и сушке судовых конструкций и изделий, участки по обезжириванию и мойке электродвигателей, судового оборудования, помещения аккуму­ляторных и т. п. Контроль атмосферы на содержание горючих паров и газов осуществляется автоматическими приборами — анализаторами, которые показывают и записывают результаты измерения, а при предельном значении контролируемого пара­метра выдают светозвуковой сигнал. Анализаторы могут быть стационарными и переносными.

Стационарные анализаторы представляют собой устройства непрерывного действия и разде­ляются на анализаторы, действующие на физических принци­пах, и на анализаторы, действие которых основано на физико-химических принципах. К первой группе относятся, в частности, магнитные и оптические анализаторы, ко второй — термохими­ческие, электрохимические и др.

В отечественной и мировой практике наибольшее примене­ние получили термохимические сигнализаторы. Отечественная промышленность выпускает сигнализаторы взрывоопасных концентраций типа СВК ЗМ1-У4 и сигнализаторы до взрывных концентраций с термохимическим элементом типа СТХ-1У4 и СТХ-ЗУ4.

Принцип работы сигнализатора типа СВК-ЗМ1 основан на определении теплового эффекта сгорания горючих газов и па­ров на каталитически активной окиси алюминия (раствор хло­ристого палладия). Он реагирует на 81 горючее вещество, срабатывает на содержание горючих паров и газов в воздухе от 5 до 50 % от нижнего предела воспламенения.

Сигнализаторы типа СТХ-1У4 и СТХ-ЗУ4 имеют датчик с термохимическим элементом; это шарик диаметром 1 мм из окиси алюминия, пропитанный платинопалладиевым катали­затором; реагирует на 83 горючих вещества.

3. Система автоматической защиты не только сигнализирует об опасностях, возникающих при эксплуатации оборудования, но и останавливает частично или полностью процесс при пре­дельных значениях тех или иных его параметров. При этом прекращается подача сырья или теплоносителя; стравливается избыток паров и газов в атмосферу; осуществляется выпуск продуктов из аппаратов и емкостей; обеспечиваются другие меры по ликвидации опасности возникновения пожара, взрыва и аварии.

Системы автоматической защиты широко используют для защиты электрических машин и сетей от токов короткого замыкания и перегрузок; предотвращения переполнения техно­логических аппаратов и емкостей различного рода горючими жидкостями и газами; ограничения развития пожара (напри­мер, защита технологического проема в стене производствен­ного здания водяной завесой); подавления взрыва в техноло­гических аппаратах в начальной стадии его зарождения и раз­вития.

Защита технологического оборудования от последствий взрыва среды внутри аппаратов является актуальной задачей для многих взрыво- и пожароопасных производств, например для закрытых окрасочных камер или сушильных агрегатов.

Для того чтобы при взрыве давление не превышало крити­ческих значений, на которые рассчитаны стенки аппарата, применяют предохранительные клапаны или мембранного типа, или в виде откидных дверец. Мембраны предохранительных клапа­нов могут быть медными, алюминиевыми, из тонкой жести, ас­беста, станиоля, пластмассы и т. п. Для обеспечения хорошей герметичности аппаратов применяют комбинированную кон­струкцию клапана, состоящую из мембраны и откидного кла­пана. Мембранные предохранительные клапаны размещают в верхней части аппаратов. На трубопроводах их устанавли­вают вблизи местных сопротивлений, т.е. на поворотах, тупи­ках, около аппаратов. Недостатком мембранных предохрани­тельных клапанов является то, что при взрыве в аппарате про­дукты взрыва попадают в производственное помещение.

Чтобы ликвидировать все возможные последствия взрыва в аппаратах применяют автоматические системы подавления взрыва (АСПВ), принципиальная схема которых приведена на рис. 53.

Время срабатывания АСПВ должно быть меньше вре­мени развития взрыва , по истечении которого давление про­дуктов взрыва достигает критического значения, т. е. .

Время срабатывания АСПВ будет складываться из:

- времени срабатывания индикатора взрыва, т.е. времени от момента возникновения точечного очага пламени до момента обнаруже­ния его индикатором и выдачи командного импульса;

- времени передачи и преобразования командного импульса от индикатора через блок управления на исполнительные устройства;

- времени срабатывания взрывоподавляющих исполнительных устройств и времени движения пламеподавляющего состава от исполни­тельного устройства до очага пламени.

Наряду с автоматическими системами контроля и защиты технологического оборудования широкое применение находят автоматические системы блокировки, а также автоматические системы регулирования и управления.

Автоматическая блокировка предупреждает возможность не­правильных или несвоевременных включений и отключений машин и аппаратов, способных привести к авариям, пожарам и взрывам. Эта система состоит из запретно-разрешающих и ава­рийных устройств. Запретно-разрешающие блокировочные уст­ройства служат для предотвращения неправильных включений и отключений механизмов и аппаратов, а аварийные - для ав­томатического последовательного отключения механизмов или участков объекта.

Блокировку применяют как при ручном, так и при автомати­ческом управлении. При этом блокируются действия исполни­тельных органов, обеспечивающих включение последующих опе­раций только после завершения предыдущих.

Автоматическое управление обеспечивает включение агре­гатов или аппаратов, их торможение или остановку, реверсиро­вание и строгое соблюдение последовательности операций по за­ранее заданным условиям. Оно чаще всего осуществляется дис­танционно и обеспечивает согласованную и надежную работу оборудования, его безопасность, а также пожарную безопас­ность.

Автоматическое регулирование обеспечивает поддержание заданных параметров технологических процессов, не допускает отклонения того или иного параметра от установленного зара­нее безопасного его значения. Например, поддержанием задан­ной температуры в аппарате можно обеспечить безопасную его работу, сопровождающуюся обращением горючих жидкостей. Ре­гулирование давления способствует предупреждению появления неплотностей, утечки продукта в рабочие помещения и образования в них взрывоопасных концентраций.

К системам, сигнализирующим о возникновении пожара, от­носятся 1)системы электрической пожарной сигнализации и 2) си­стемы автоматической охранно-пожарной сигнализации.

1) В зави­симости от назначения системы электрической пожарной сигна­лизации могут выполнять следующие функции:

- обнаружение пожара или загорания,

- передачу сообщения о месте его возник­новения,

- запуск установок пожаротушения.

Основным устройством системы электрической пожарной сигнализации являются пожарные извещатели, которые подают сигнал о пожаре. Они подразделяются на ручные (кнопочные) и автоматические.

Автоматические пожарные извещатели реагируют на физи­ко-химические факторы, сопутствующие процессу горения. Они преобразовывают физико-химические параметры в электриче­ские сигналы и по линиям связи передают их на приемную стан­цию, где они расшифровываются и преобразуются в световые и звуковые сигналы.

В настоящее время широко применяются тепловые, дымовые, световые и комбинированные извещатели, работающие на ис­пользовании одновременно нескольких факторов.

К тепловым пожарным извещателям относятся извещатели типа ТРВ, ДИ, ДПС-038, АТИМ и др. Принцип их действия заключается в из­менении свойств чувствительных элементов при изменении тем­пературы. В качестве чувствительных элементов применяют би­металлические пластинки различной формы, легкоплавкие сплавы, термопары, полупроводниковые материалы.

Дымовые пожарные извещатели работают на фотоэлектри­ческом и радиоизотопном принципах обнаружения дыма. Как известно, характерной особенностью дымов является их способ­ность поглощать и рассеивать свет, чем и обусловлена их непро­зрачность. Процесс рассеивания и поглощения света определя­ется, с одной стороны, физико-химическими показателями дыма, размером и формой частиц, с другой — оптическими свойствами света, иначе говоря, соотношением размера частиц к длине волны света. Следовательно, дым можно обнаружить контролем изменения оптических свойств среды — по ослаблению первич­ного светового потока за счет уменьшения ее прозрачности, или по интенсивности, отраженного частицами дыма, светового по­тока.

Наиболее распространенными типами дымовых извещателей являются ИДФ — извещатель дымовой фотоэлектрический; ДИП-1-дымовой извещатель полупроводниковый; РИД-1 - радиоизотопный извещатель дыма.

В последнее время широкое распространение получили све­товые извещатели вследствие их высокой чувствительности и ма­лой инерционности. Световые извещатели регистрируют излуче­ние открытого пламени на фоне посторонних источников света. Чувствительными элементами у них служат фотоприемники с различными спектральными характеристиками. К световым из­вещателям относятся: СИ-1 — световой извещатель, служит для обнаружения пожара по ультрафиолетовому излучению пла­мени; АИП-М — автоматический извещатель пламени модерни­зированный; ДПИД — датчик пламени инфракрасный диффе­ренциального действия, предназначен для обнаружения пожара по инфракрасному излучению пламени и используется для ав­томатического пуска установок пожаротушения.

Дата добавления: 2014-01-07