Журнал "Системы безопасности" #6, 2019

О П С , П О Ж А Р Н А Я Б Е З О П А С Н О С Т Ь 55 Ч увствительность ИПДА на 2–3 порядка выше точечных дымовых извещателей (ИПДОТ). С другой стороны, в отличие от ИПДОТ, в аспирационном извещателе дым про- ходит по трубам на значительные расстояния, прежде чем попасть в измеритель оптической плотности. Максимальное время транспорти- ровки проб воздуха аспирационного извещате- ля класса А, В и С равно 60, 90 и 120 с соответ- ственно. В статье приведены результаты анализа структуры дыма при прохождении по трубам длиной 2 и 100 м. Условия измерений: тление хлопка при воздушных потоках Для формирования дыма с частицами различ- ных размеров используется тление свечных хлопковых фитилей в ограниченном простран- стве и при наличии воздушных потоков. Фитиль состоит из 10 ниток, что позволяет формиро- вать различные концентрации дыма. Удельная оптическая плотность дыма при тлении фитиля увеличивается, по сравнению с тлением одной нитки, примерно в 3–4 раза, а не в 10 раз, как, казалось бы, должно быть. Нитки в фитиле плотно скручены, за счет чего в несколько раз снижается скорость тления фитиля по сравне- нию со скоростью тления одной нитки. В результате в единицу времени фитиль из 10 ниток образует только в 3–4 раза больше дыма, чем одна нитка. Для исключения кумулятивного эффекта, кото- рый в данном случае усложняет процесс анали- за (то есть чтобы дым в трубу поступал только через отверстие, расположенное в заглушке трубы), тлеющий хлопковый фитиль помещает- ся в металлическую банку диаметром 100 мм и высотой 125 мм (рис. 1). Поток воздуха через отверстие в заглушке – порядка 6–6,5 л/мин. Тлеющий конец хлопковой нитки располагается в нижней части банки. Воздушный поток в банке довольно слабый, и тление хлопка практически не отличается от тления в свобод- ном пространстве. В таком режиме в основном образуются частицы дыма сравнительно круп- ного размера – диаметром 1 и 2 мкм. Другой режим тления хлопка будет при нали- чии воздушного потока и размещении на входе в трубку диаметром 19 мм (рис. 2). В этом слу- чае обеспечивается дополнительный приток кислорода и увеличивается яркость микрооча- га, что говорит о повышении температуры. В результате образуется дым с частицами значи- тельно меньшего размера, их диаметр порядка 0,3–0,5 мкм. Параметры используемых труб Для получения исходных данных используется труба длиной 2 м. Два вертикальных участка длиной 1 и 0,9 м соединены в верхней части отрезком трубы длиной 0,1 м. В дальней (от аспиратора) части трубы имеются восемь отвер- стий диаметром 3 мм, отверстие в заглушке диаметром 2,5 мм. Расстояния между отвер- стиями – 0,1 м. На выходе аспиратора установ- лен пылемер. Для данной конфигурации трубы при разрежении аспиратора порядка 360 Па суммарная величина воздушного потока – порядка 63 л/мин. Поток воздуха через отвер- стие в заглушке составляет примерно 10%, то есть около 6,3 л/мин. Минимальная длина трубы и время транспортировки проб опреде- ляют незначительные изменения структуры дыма на выходе аспиратора. Затем аналогичные тесты были проведены при использовании трубы длиной 100 м, состоящей из четырех горизонтальных участков длиной по 24 м с восьмью поворотами на 90 град. В трубе имеются 16 воздухозаборных отверстий диа- метром 3 мм на расстоянии 6 м друг от друга и на расстоянии 3 м от поворотов, отверстие в заглушке диаметром 6 мм. Расчетная величи- на воздушного потока через отверстие в заглуш- ке равна 6,6 л/мин, что составляет около 10% суммарного воздушного потока и незначитель- но отличается от аналогичных характеристик для трубы длиной 2 м. Структура дыма Для анализа структуры дыма используется счет- чик частиц в воздухе – пылемер. Этот прибор производит забор воздуха со скоростью потока 2,83 л/мин (0,1 ft 3 /мин). В измерительной камере имеется лазер с длиной волны 775–795 нм и мощностью 90 мВт. Подсчет частиц произво- дится раздельно по шести каналам: 0,3, 0,5, 1, 2, 5 и 10 мкм. Эффективность подсчета – 50% для частиц диаметром 0,3 мкм и 100% для частиц диаметром более 0,45 мкм. Пределы относительной погрешности измерения счетной концентрации аэрозольных частиц ±10%. Подсчитанное число частиц по каналам пере- считывается на объем, равный 1 л. Забор проб воздуха пылемером производится с выхода аспиратора. Для получения более наглядных результатов на графиках показаны нормирован- ные концентрации, с коэффициентами, пропор- циональными площади сечения частиц дыма: для числа частиц диаметром 0,3 мкм коэффи- циент равен 1, для числа частиц диаметром 0,5 мкм – 2,78, для числа частиц диаметром 1 мкм – 11,11, для числа частиц диаметром 2 мкм – 44,44. Частицы диаметром 5 мкм в составе дыма практически отсутствуют. Труба 2 м На рис. 3 приведен график числа частиц диа- метром 0,3, 0,5, 1 и 2 мкм с учетом величины сечения при тлении хлопковой нитки в банке после прохождения по трубе длиной 2 м. Время транспортировки не превышает 4–6 с. Дискрет измерений равен 2 с. Наблюдается практически одновременное появление частиц дыма различ- ных размеров. Можно отметить, что частицы дыма диаметром 0,3 и 0,5 мкм за несколько секунд выходят на постоянный уровень, тогда как средняя концентрация частиц дыма диамет- www.secuteck.ru декабрь 2019 – январь 2020 Игорь Неплохов Технический директор ООО "Пожтехника", к.т.н. Рис. 1. Тление хлопкового фитиля в банке диаметром 100 мм Рис. 2. Тление хлопкового фитиля перед трубкой диаметром 19 мм Анализ дыма в трубе аспирационного извещателя Аспирационные дымовые пожарные извещатели (ИПДА) – сравнительно новое обо- рудование на нашем рынке. Нормативные требования по ним появились только в 2009 г. Несмотря на это, благодаря высокой чувствительности и конструктивным особенно- стям ИПДА быстро заняли свою нишу, они широко используются для защиты центров обработки данных, информационно-вычислительных центров, атриумов, складов и т.д.