Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Журавлев Сергей Юрьевич

Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара
<
Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Журавлев Сергей Юрьевич. Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06 / Журавлев Сергей Юрьевич; [Место защиты: Акад. гос. противопожарной службы МЧС России]. - Москва, 2008. - 229 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/650

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Анализ пожарной опасности промышленных объектов АЭС и задачи совершенствования систем противопожарной защиты 10

1.1. Анализ пожарной обстановки на объектах АЭС 10

1.2. Анализ перспективных направлений разработки и производства автоматических средств обнаружения и тушения пожара 23

1.3. Аспирационные пожарные извещатели и направления их совершенствования 42

Выводы по главе 1 50

ГЛАВА 2. Исследование состояния и характеристик функционирования пожарной автоматики на АЭС России 53

2.1. Современное состояние и характеристики функционирования автоматизированных систем противопожарной защиты на АЭС России 53

2.2. Количественная оценка параметров устойчивости функционирования технических средств пожарной автоматики 62

2.3. Анализ причин неустойчивого функционирования автоматизированных систем противопожарной защиты 71

2.4. Разработка предложений по модернизации и повышению надежности систем обнаружения и тушения пожаров на АЭС 81

Выводы по главе 2 85

ГЛАВА 3. Разработка методов повышения эффективности и надежности автоматизированных систем противопожарной зашитый промышленных объектов АЭС на этапе эксплуатации 86

3.1. Повышение надежности систем пожарной автоматики АЭС на основе управления ресурсными характеристиками 86

3.2. Применение метода рециклинга в системах противопожарной защиты АЭС 91

3.3. Определение приоритетов работ при совершенствовании систем автоматического обнаружения и тушения пожара

на основе метода многокритериальной оптимизации 97

3.4. Оценка экономической эффективности предлагаемых методов 114

Выводы по главе 3 119

ГЛАВА 4. Разработка методов совершенствования аспирационных средств обнаружения пожара 121

4.1. Особенности построения линейной части адресного аспирационного дымового пожарного извещателя 121

4.2. Влияние конструкции заборного устройства на характеристики обнаружения пожара аспирационным дымовым пожарным извещателем 128

4.3. Моделирование процесса обнаружения пожара

аспирационным дымовым пожарным извещателем 135

4.4. Дымовой аспирационный пожарный извещатель

с визуальным подтверждением извещения о пожаре 140

4.5. Комбинированный аспирационный пожарный извещатель 145

Выводы по главе 4 ~ 151

Заключение 153

Литература 158

Приложения 171

Введение к работе

Функционирующие в настоящее время в России 10 атомных электростанций (АЭС), вносят существенный-вклад в производство-электроэнергии.в нашей,стране. В последние годы также многие развитые страны пересматривают свою политику в отношении АЭС, стараясь активно разворачивать строительство собственных атомных станций, с целью снизить зависимость от стран-экспортеров топлива и электроэнергии.

Известно, что АЭС является потенциально взрывопожароопасным объектом, возникновение пожара на котором может привести к экологической катастрофе, большому социальному и материальному ущербу в результате гибели людей, уничтожения' и повреждения материальных ценностей, сооружений, оборудования, а также вследствие снижения выработки электроэнергии. Поэтому тема диссертационной работы, направленная на поддержание высокой- эффективности функционирования и совершенствование автоматизированных систем противопожарной защиты (АСПЗ), входящих в автоматизированные системы управления предприятий атомной энергетики является важной и актуальной.

Актуальность исследований и разработок в области повышения пожарной безопасности АЭС подтверждена на государственном уровне решением, заседания Правительственной комиссии, которое состоялось 30 января 2001* г. Минатому России, в частности, было поручено разработать дополнительные меры по приведению атомных электростанций в пожаробезопасноесостояние. Во исполнение указанного решения разработан, утвержден и согласован- с ГУГПС МВД России "План.1 мероприятий по повышению пожарной безопасности действующих энергоблоков АЭС концерна "Росэнергоатом" на 2001-2007 гг.".

Значительный вклад в разработку теоретических основ и решении прикладных задач в области пожарной безопасности промышленных объектов АЭС в последние годы внесли такие российские ученые и специалисты, как Микеев А.К., Топольский Н.Г., Блудчий Н.П., Гудков А.С. и др. Вместе с тем, доля научных публикаций в области повышения надежности и эффективности АСПЗ АЭС на этапе эксплуатации пока незначительна. До настоящего' времени не рассмотрены в полном объеме важные вопросы повышения эффективности технических средств пожарной сигнализации, использующих новые технологии обнаружения, в частности, аспирационный метод.

Целью диссертационной работы является разработка методов повышения эффективности АСПЗ промышленных объектов АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара. Достижение этой цели позволит на основе научно обоснованной технической разработки обеспечить решение важной для экономики прикладной задачи - повышение пожарной безопасности промышленных объектов АЭС.

Для достижения цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

анализ пожарной опасности промышленных объектов АЭС и со-временного состояния разработки и производства технических средств пожарной автоматики в России;

анализ статистических данных об устойчивости функционировании АСПЗ АЭС Россииза период с 2000 по 2006 г.г.; анализ причин неустойчивой работы пожарной автоматики на объектах АЭС;

- совершенствование методов повышения эффективности и на
дежности эксплуатирующихся на АЭС АСПЗ;

- разработка методов совершенствования аспирационных дымовых
пожарных извещателей;

- разработка алгоритмов функционирования и структурных схем
аспирационных средств обнаружения пожара с расширенными тактико-
техническими возможностями.

Объектом исследования является автоматизированная система противопожарной защиты АЭС России, а предметом исследования -процесс функционирования и совершенствования систем пожарной автоматики промышленных объектов АЭС.

Методы исследований

Для решения поставленных задач были использованы методы теории вероятностей и математической статистики, методы многокритериальной оптимизации, методы математического моделирования и анализа.

Научная новизна работы заключается в следующем:

определены параметры функционирования и разработана статистическая динамическая модель, характеризующая устойчивость функционирования систем пожарной автоматики на объектах АЭС;

на основе метода многокритериальной оптимизации разработан алгоритм поддержки принятия решения об определении приоритетов работ по совершенствованию систем автоматического обнаружения и тушения пожара на АЭС;

с использованием метода электромеханических аналогий разработана математическая модель выбора конструкции заборного устройства аспирационного дымового пожарного извещателя;

разработаны алгоритмы-функционирования-и структурные схемы аспирационного пожарного извещателя с визуальным подтверждением пожароопасной ситуации и аспирационного комбинированного пожарного извещателя.

Достоверность результатов и выводов обеспечивается примене-

ниєм современных методов исследования и поверенных измерительных средств, в том числе методов обработки статистических данных и значительных массивов выборки (статистический массив по отказам и ложным срабатываниям составляет 1056 единиц данных, временной период наблюдения 5 лет 4 месяца).

Практическая ценность и значимость работы заключается в следующем:

разработаны и защищены двумя патентами РФ на полезную модель технические решения по созданию новых аспирационных средств обнаружения пожара;

разработаны предложения по повышению надежности и живучести АСПЗ АЭС;

разработаны методики проверки технического состояния пожарных извещателей ДИП-1, ДПС-038 с ПИО-017 и прибора приемно-контрольного пожарного 1111С-1, эксплуатирующихся до настоящего времени в составе систем пожарной автоматики на объектах АЭС;

разработана обобщенная технологическая схема рециклинга отечественных радиоизотопных извещателей;

проведены количественные оценки экономической эффективности предложенных в диссертации организационно-технических решений по совершенствованию систем пожарной автоматики.

Основные результаты работы отражены в опубликованных статьях, докладах на международных и отечественных научно-практических конференциях-.

Реализация результатов работы.

Результаты диссертационной работы использованы:

- в научных исследованиях Академии ГПС МЧС России по совер
шенствованию систем пожарной автоматики АЭС;

в научных прикладных исследованиях и практической деятельности концерна "Росэнергоатом" по эксплуатации действующих в России атомных электростанций;

в учебном процессе в Академии ГПС МЧС России при подготовке специалистов пожарной безопасности.

На защиту выносятся:

статистическая динамическая модель, характеризующая устойчивость функционирования систем пожарной автоматики на объектах АЭС;

алгоритм поддержки принятия решения об определении приоритетов работ по совершенствованию систем автоматического обнаружения и тушения пожара;

математическая модель выбора конструкции заборного устройства аспирационного дымового пожарного извещателя;,

алгоритмы функционирования и структурные схемы аспирационного пожарного извещателя с визуальным подтверждением пожароопасной ситуации и аспирационного комбинированного пожарного извещателя.

Апробация результатов работы.

Основные результаты работы были доложены и получили одобрение на следующих конференциях:

  1. Научно-практическая конференция "Актуальные проблемы пожарной безопасности на рубеже веков" (Москва, Академия государственной противопожарной-службы-МЧС России, 2003).

  2. Международная научно-практическая конференция "Исторические и современные аспекты решения проблем горения, тушения и обеспечения безопасности людей при пожарах" (г. Балашиха Московской области, ВНИИПО МЧС России, 2007).

  1. XVI Международная конференция "Информатизация и информационная безопасность правоохранительных органов" (Москва, Академия управления МВД России, 2007).

  2. XVI научно-практическая конференция "Системы безопасности" - СБ-2007 (Москва, Академия государственной противопожарной службы МЧС России, 2007).

Публикации.

По тематике диссертации опубликовано 24 работы, в том числе 15 статей, 7 докладов на различных конференциях, получены два патента РФ на полезные модели.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (127 наименований) и четырех приложений. Основные положения диссертации изложены на 170 страницах машинописного текста, содержат 16 таблиц и 35 рисунков. Приложения занимают 63 страницы.

Анализ пожарной обстановки на объектах АЭС

На сегодняшний день в России функционирует 10 атомных электростанций (АЭС), в составе которых работают 30 энергоблоков сум-марной установленной мощностью 22,2 миллионов киловатт, а также 77 исследовательских ядерных установок, основная часть которых расположена в европейской части страны. Действующие энергоблоки поставляют для внутреннего и внешнего рынка около 17 % от общего количества всей производимой у нас энергии. Эксплуатирующей организацией АЭС является концерн "Росэнергоатом" [3.35].

Из официальных сообщений известно [3.34, 3.35], что АЭС Российской Федерации в целом удовлетворяют требованиям пожарной безопасности, так как имеющиеся случаи пожаров за период с 1993 г. по настоящее время- не привели к превышению установленных доз облучения персонала и населения, нормативов по выбросам и сбросам, содержанию радиоактивных веществ в окружающей среде, а также была обеспечена безопасность персонала.

Потенциальная опасность пожаров и взрывов на АЭС определяется возможностью выброса радиоактивных материалов в атмосферу, что может привести к катастрофическим последствиям.

За последнее десятилетие доля крупных пожаров с выходом радиоактивных веществ за пределы станций на зарубежных АЭС составила 0,5 %, средних с выходом радиоактивных веществ в пределах реакторного здания - 8-9 %, а основную долю составили незначительные пожары, не связанные с выходом радиоактивных веществ из активной зоны ядерного реактора.

Пожары на АЭС могут приводить не только к возникновению радиационной опасности, но и непосредственно наносят большой социальный и материальный в результате гибели людей, уничтожения и повреждения материальных ценностей, сооружений, оборудования, а также вследствие снижения выработки электроэнергии. Например материальный ущерб от пожаров на АЭС [4.9] США превышает 60 % общего ущерба от всех аварий.

Пожарная опасность производственных помещений АЭС заключается в том, что они содержат значительное количество горючей нагрузки, в том числе смазочных трансформаторного и турбинного масел, дизельного топлива и мазута, электрических кабелей с горючей изоляцией, материалов, используемых в электротехнических устройствах и электронной аппаратуре, жидкометаллические теплоносители и др.

Взрывоопасными являются помещения, в которых в результате аварийных выбросов водорода, например из системы охлаждения турбогенератора, может образоваться его взрывоопасная смесь с кислородом воздуха. К таким помещениям относятся реакторное отделение, машинный зал, электролизная и аккумуляторная.

Наибольшее количество пожаров на один реакторо-год приходится на ядерные энергетические установки: ФРГ - 0,32; США - 0,17; Великобритания - 0,16; Франция - 0,09; Япония - 0,06.

Систематизированные данные о 158 пожарах на АЭС США с реакторами типа PWR и BWR; происшедших в период с 1960 -1978 гг. по различным параметрам, приведены в [3.22].Из результатов проведенного анализа следует, что максимальное количество» пожаров наблюдалось во время выработки АЭС электроэнергии, в период строительства и ввода в эксплуатацию.

Чаще всего пожары возникают в машинных залах, реакторных отделениях, открытых распределительных устройствах, деаэраторных этажерках и участках с размещением электротехнических устройств.

Результаты анализа позволяют сделать вывод, что основными причинами пожаров являются короткие замыкания и перегрузки, нарушения правил пожарной безопасности при проведении огневых работ, неисправность и нарушение правил эксплуатации технологического оборудования, неосторожное обращение с огнем, нарушение правил эксплуатации электроустановок и электробытовых приборов, самовозгорание материалов (табл. 1.1).

Современное состояние и характеристики функционирования автоматизированных систем противопожарной защиты на АЭС России

Структурное построение и состав конкретной объектовой подсистемы АСПЗ АЭС зависит от числа помещений и тактики их контроля. Объектовая подсистема пожарной сигнализации собирает всю информацию от первичных устройств обнаружения, обеспечивает автоматический контроль состояния объекта, формирование тревожных извещений и сигналов управления пожаротушением. В этом смысле она обладает автономностью функционирования.

Обобщенные данные по применяемым на АЭС техническим средствам пожарной автоматики приведены в табл. 2.1. (приложение 2). Из табл. 2.1 и приложения 2 следует, что в составе систем пожарной автоматики наряду с современными техническими средствами на АЭС находится значительное количество морально устаревших и технически изношенных приборов и извещателей, некоторые из которых были сняты с производства еще в конце прошлого века.

Большинство находящихся в настоящее время в эксплуатации систем пожарной сигнализации на АЭС имеют радиально-лучевую структуру построения.

В качестве средств обнаружения пожара на АЭС используются значительное количество извещателей пожарных серии ДИП, а также теп ловые пожарные извещатели ДПС-038, оптико-электронные дымовые ИДФ-1М. В качестве приемно-контрольного прибора используется пульт пожарной сигнализации ППС-1, ТОЛ 10/100.

Применяемые в настоящее время на объектах АЭС пульты пожарной сигнализации ППС и приборы ППК-2 имеют жесткую структуру построения, работают лишь с радиальными шлейфами и с неадресуе-мыми пожарными извещателями, не позволяют обеспечить документирование информации о пожаре и техническом состоянии системы пожарной сигнализации.

Сводные данные по отказам приемно-контрольных приборов и пожарных извещателей АУПС и АУПТ с 2000 по 05. 2006 г. приведены в табл. 2.2 и графически представлены на диаграммах рис.2.1, 2.2.

Анализ приведенных данных показывает, что именно перечисленные выше технические средства вносят основной вклад в общее количество отказов. Так, суммарное количество отказов приборов ППС -1 и ТОЛ 10/100 составляет 61% от общего количества отказов приемно-контрольных станций. Соответственно для пожарных извещателей отказы извещателей ДИП-1 и ИДФ-1М составляет более 66%.

На рис. 2.3 представлена диаграмма, показывающая соотношение общего количества ложных срабатываний систем пожаротушения и сигнализации за исследуемый период. На рис. 2.4 представлена диаграмма соотношения ложных срабатываний АУПТ с пуском и без пуска тушащего вещества. Из диаграмм следует, что относительное количество ложных срабатываний систем пожаротушения с пуском тушащего вещества составляет около 8% от общего количества ложных срабатываний всей пожарной автоматики.

Одним из характерных проявлений неустойчивого функционирования АУПС и АУПТ являются ложные срабатывания [3.29]. Анализ представленных отчетных материалов показал, что для различных АЭС имеет место значительный разброс как суммарного количества ложных срабатываний за весь анализируемый период, так и суммарного количества ложных срабатываний по годам. Возможно, для этого имеются причины неслучайного характера (в том числе субъективный подход к отчетности). В частности, данные по количеству ложных срабатываний систем АУПС на некоторых АЭС нельзя считать однородными, так как в разные годы подсчет их количества производился по-разному. В связи с этим, статистические оценки имеют значительную дисперсию и могут быть смещенными.

На рис. 2.5 представлена полученная нами динамика ложных срабатываний систем АУПС и АУПТ по годам в период с 2000 г. по 2005 г. [3.12, 3.66, 3,72]. Получены следующие значения оценок математического ожидания количества ложных срабатываний и доверительных интервалов для них (в предположении, что случайная величина /У имеет нормальное распределение) для доверительной вероятности 0,95: Рис. 2.5. Динамика ложных срабатываний АУПС и АУПТ в период 2000 -2005 г.: Nnc, Nnc - количество ложных срабатываний пожарной сигнализации по годам и соответственно среднее количество ложных срабатываний за весь период;

Nm, NnT - количество ложных срабатываний систем пожаротушения по годам и соответственно среднее количество ложных срабатываний за весь период; Nr -, г количество ложных срабатываний систем пожаро ПС + ПТ ІТПТ+ПС тушения и пожарной сигнализации по годам и соответственно среднее количество ложных срабатываний за весь период Из рис. 2.5 видно, что тенденция к росту N за период исследования отсутствует. Вместе с тем, следует отметить значительное количество ложных срабатываний систем пожаротушения.

Основными показателями неустойчивого функционирования автоматических установок пожарной сигнализации (АУПС) и пожаротушения (АУПТ) являются отказы и ложные срабатывания. Количественные значения, а также динамика изменения этих показателей позволяет делать важные практические выводы как об общем состоянии пожарной автоматики на АЭС, так и направлениях ее совершенствования [3.11]. Однако конкретные выводы о неудовлетворительном функционировании отдельных видов технических средств могут быть сделаны только на основе статистических оценок параметров отказов и ложных срабатываний с учетом общего объема эксплуатируемых изделий данного вида.

При статистическом анализе необходимо знать закон распределения случайного показателя. Если закон распределения неизвестен, то можно применить непараметрический метод расчета. Для плана [NMT] могут быть использованы следующие формулы для расчета [3.12]:

Повышение надежности систем пожарной автоматики АЭС на основе управления ресурсными характеристиками

Анализ статистических данных, приведенных во второй главе, показывает, что технические средства, составляющие основной парк аппаратуры АУПС, но имеющие длительный срок эксплуатации вносят основной вклад в общее количество отказов. Так, суммарное количество отказов приборов ППС - 1 и ТОЛ 10/100 составляет 61% от общего количества отказов приборов приемно-контрольных пожарных. Соответственно для средств обнаружения пожара отказы извещателей ДИП-1 и ИДФ-1М составляет более 66%.

В процессе выполнения диссертационной работы автор принял участие в разработке комплексной программы модернизации пожарной автоматики, которая успешно реализуется концерном "Росэнергоатом" на АЭС России. Учитывая, что процесс модернизации должен проводиться планомерно, а также с целью увеличения срока службы нового оборудования целесообразно проведение работы по управлению ресурсными характеристиками элементов АУПС [3.10, 3.71]. Методика и объем проводимых работ представлен на рис. 3.1.

Конкретно входящие в состав структурной схемы блоки учитывают проведение следующих работ [1.9, 1.11].

1. Анализ процессов старения элементов АПС АЭС, включающий изучение: - механических свойств материалов; - истории нагружения и эксплуатационных параметров; - механизмов старения; - зон деградации; - последствий старения, связанных с деградацией; - повреждающих факторов и условий эксплуатации; - базы данных истории управления ресурсом.

2. Координация работ по управлению ресурсными характеристи ками элементов АПС АС: - координация выполнения мероприятий по техническому обслуживанию; - уточнение требований и критериев безопасности; - создание рабочих программ и регламентов; - оптимизация управления ресурсными характеристиками АПС АЭС на базе полученных знаний, собственных оценок и анализов.

3. Бережная эксплуатация элементов АПС АС: - управление механизмами старения; - поддержание высокой надежности; - регламентные мероприятия; - управление водно-химической подготовкой; - контроль за окружающей средой; - запись параметров и истории эксплуатации.

4. Контроль, инспекция и оценка технического состояния и ресур са элементов АПС АЭС: - определение и оценка эффектов старения и ресурса; - испытания и настройки; - инспекции, обследования, контроль утечек; - оценка функциональной готовности, запись параметров и характеристик инспекций.

5. Техническое обслуживание и ремонт: - оценка эффекта управления ресурсными характеристиками элементов АПС АЭС; - предупредительный ремонт и модификации; - изменение объема технического обслуживания и ремонта; - резервы управления; - замены и ведение истории техобслуживания и ремонта. Выбор конкретного пути управления ресурсными характеристиками должен определяться: - необходимостью обеспечения требуемого уровня надежности и безопасности; - сравнением затрат на замену или модернизацию элементов с затратами на продление их срока службы, в том числе с затратами на ремонт.

Основой методического обеспечения управления ресурсными характеристиками служат разработанные с участием автора методические рекомендации по оценке технического состояния и определения остаточного ресурса пожарных извещателей и приёмно-контрольных приборов АУПС.

Рекомендации включают программы проведения обследования технического состояния типового оборудования АУПС, целью которых является определение возможности продления его срока эксплуатации (приложение 2).

Особенности построения линейной части адресного аспирационного дымового пожарного извещателя

Аспирационные дымовые извещатели все более активно применяются в системах пожарной сигнализации, прежде всего в сложных условиях размещения и эксплуатации. Особенность их конструкции -применение устройства принудительного отбора воздуха, основным элементом которого является заборная трубка (трубки) с отверстиями, размещаемая на защищаемом объекте.

Под линейной частью аспирационного дымового пожарного извещателя (АДНИ) будем понимать совокупность взаимосвязанных заборных труб с отверстиями, конструктивных и монтажных элементов (переходов, тройников, заглушек, клипс и др.), а также дополнительных устройств (внешних фильтров, капилляров, устройств защиты от конденсата и др.), в том числе автоматических вентилей для управления воздушными потоками [3.8]. Основные варианты конструктивного исполнения линейной части А ДНИ с одной заборной трубкой представлены нарис. 4.1.

Место размещения заборной трубки определяется физическими особенностями объекта и характером находящейся в нем горючей нагрузки. При её размещении на потолке как правило используется первый вариант (а), при этом длина трубки может достигать (75 - 100) м и более. Второй вариант (б) с использованием дополнительных воздухо-заборных капиллярных трубок применяется в помещениях с фалыппо-толками или для забора воздуха в непосредственной близости от потенциально пожароопасного оборудования. В частности, на объектах с размещенными шкафами электроуправления концы капилляров могут быть встроены непосредственно в сами шкафы, что увеличивает вероятность раннего обнаружения в них очага пожара.

Недостатком конструкции линейной части АДПИ с капиллярами является отсутствие адресации объекта обнаружения. Для одного изве-щателя адресация возможна путем использования нескольких заборных трубок и, соответственно, нескольких дымовых камер в корпусе АДПИ. Однако это существенно усложняет конструкцию извещателя и снижает эффективность его применения. Возможен вариант адресации и с одной дымовой камерой при автоматическом переключении заборных трубок в процессе функционирования. Данный метод используется в АДПИ "VESDA" [3.44]. Конструкция линейной части извещателя представлена на рис. 4.2.

В данном извещателе в дежурном режиме работы открыты все вентили АВ1 - АВ4, и воздух в равных пропорциях поступает в дымовую камеру блока анализа извещателя, где расположен высокочувствительный оптико-электронный датчик дыма.

При обнаружении им признаков дыма вентили начинают закрываться, и на основе логической обработки определяется направление, откуда поступает дым. Возможна реализация нескольких методов ком-мутации каналов сбора проб воздуха, однако все они приводят к увеличению Время анализа зависит от конструктивных особенностей и соотношения "концентрация дыма/ порог срабатывания" извещателя. Для серийно выпускаемых извещателей, например, ASD-PRO фирмы "System Sensor" [3.47] при длине заборной трубки 75 м максимальное время транспортирования составляет 24 с, а максимальное время обнаружения дыма - 34 с. Таким образом, время анализа составляет около 10 с.

Рассмотрим два наиболее характерных метода определения адреса: одиночное и групповое отключение заборных трубок [3.68]. Одиночное отключение (последовательный метод идентификации) - когда заборные трубки (общим числом N) после обнаружения признаков дыма АДПИ с помощью автоматических вентилей начинают последовательно через интервал времени, необходимый для анализа, отключаться.

Групповое отключение (метод исключения) предусматривает следующую логику: после обнаружения дыма отключается половина трубок, затем после анализа остается половина тех, где присутствует обнаруживаемый фактор пожара, и так далее, пока не остается одна трубка — источник дыма, адрес которой идентифицируется. Максимальное время идентификации т г. макс (для четного ЛО при этом будет: Т г. макс = (Тгр + Td )+ Та lg2 N . (4.4)

График зависимости максимального времени идентификации АДПИ от количества заборных трубок N представлен на рис 4.3. Для количественной оценки т г. макс использованы данные по извещателю ASD-PRO, приведенные выше.

Из графика рис.4.3 следует, что максимальное время идентификации для метода одиночного отключения при увеличении ./V резко возрастает, и при N 4 более предпочтительным является метод группового отключения. Вместе с тем, для метода группового отключения при N = 8 максимальное время определения адреса становится сравнимым со временем обнаружения. При N 16 время идентификации приближается ко времени обнаружения пожара обычными адресными дымовыми извещателями, что снижает эффективность применения АДПИ.

Таким образом, предложенная методика оценки максимального времени обнаружения и определения адреса АДПИ с разветвленной линейной частью позволяет выбрать оптимальный метод коммутации заборных трубок и оценить реальные возможности извещателя по раннему обнаружению пожара.

Похожие диссертации на Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара