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 56 ром 1 и 2 мкм повышается в течение 10–20 с. Вполне возможно, здесь наблюдается эффект "старения" дыма, образование частиц дыма большего размера при соединении частиц меньшего размера в ограниченном объеме. Изрезанность кривых объясняется неравномер- ным поступлением дыма в трубу, дым от тления хлопка распределяется в банке случайным образом и далеко не всегда движется верти- кально вверх. При тлении хлопковой нитки в воздушном потоке на входе в трубку диаметром 19 мм наблюдается высокая концентрация частиц диа- метром 0,3 мкм (рис. 4). При числе частиц диа- метром 0,3 мкм, равном 400 000 шт/л, исход- ное (ненормированное) число частиц диамет- ром 0,5 мкм на порядок меньше. Концентрация частиц дыма диаметром 1 и 2 мкм остается практически на уровне фона в течение всего эксперимента. Для сравнения на рис. 5 показана концентрация частиц различного диаметра в составе аэрозоля для тестирования дымовых пожарных извеща- телей без нормировки. Практически одинаковая концентрация частиц диаметром 0,3 и 0,5 мкм, на уровне 470 000 шт/л, ниже концентрация частиц диаметром 1 и 2 мкм – на уровне 428 000 и 376 000 шт/л соответственно. В отличие от реального дыма в аэрозоли при- сутствуют частицы диаметром 5 мкм на относи- тельно небольшом уровне 92 000 шт/л. Однако если произвести нормировку пропорционально площади сечения с коэффициентом 277,75, то их концентрация оказывается наибольшей, немного от нее отстает концентрация частиц диаметром 2 мкм. Нормированная концентра- ция частиц диаметром 1 мкм в пять раз меньше концентрации частиц диаметром 5 мкм, частиц диаметром 0,5 мкм – в 20 раз меньше, частиц диаметром 0,3 мкм – в 50 раз меньше. Неуди- вительно, что двухдиапазонный ИК + УФ дымо- вой линейный извещатель реагирует на тесто- вую аэрозоль как на пыль, а не как на дым. Труба 100 м На рис. 6 приведен график числа частиц диа- метром 0,3, 0,5, 1 и 2 мкм с учетом величины сечения при тлении хлопковой нитки в банке при длине трубы 100 м. Время транспортиров- ки превышает 85 с и различается для мелких и крупных частиц дыма. Первыми появляются частицы диаметром 0,3 мкм, затем – 0,5, потом 1 и последними – 2 мкм. Наблюдается постепенное нарастание концент- рации частиц различного размера. За исключе- нием частиц дыма диаметром 0,3 мкм все кри- вые имеют явно выраженный максимум, поло- жение которого примерно совпадает с окончани- ем тления нитки, продолжающегося 45 с. Мак- симальная скорость нарастания концентрации у частиц диаметром 0,3 мкм, более низкая у частиц диаметром 0,5 мкм, еще ниже у частиц диаметром 1 мкм. По сравнению с графиками на рис. 3 кривые становятся пологими, эффект "клубления" практически отсутствует, что можно объяснить "перемешиванием" дыма в трубе. Скорость воздушного потока по центру сечения трубы максимальная, вблизи стенок – наимень- шая. Кроме того, возникает турбулентность при поступлении чистого воздуха через отверстия в трубе, а также в местах расположения муфт и уголков. В целом структура дыма при прохождении по трубе длиной 100 м по сравнению с трубой длиной 2 м (рис. 3) изменяется незначительно. Наблюдается некоторое снижение концентра- ции частиц диаметром 1 и 2 мкм. Возможно, это объясняется более медленным нарастанием их концентрации, то есть можно предполагать, что при более длительном тлении нитки их кон- центрация достигнет тех же величин, что и в предыдущем эксперименте. Важнее то, что при движении по трубе практически не наблю- дается "старение" дыма, не происходит образо- вания более крупных частиц из мелких. На рис. 7 приведен график числа частиц дыма после прохождения по трубе длиной 100 м при тлении хлопкового фитиля на входе в трубку диаметром 19 мм. Тление фитиля продолжа- лось 43 с. Как и в эксперименте с трубой дли- ной 2 м (рис. 4), наблюдается высокая концент- рация частиц диаметром 0,3 мкм, значительно меньше число частиц диаметром 0,5 мкм и практически на уровне фона остается кон- центрация частиц диаметром 1–2 мкм. Таким образом, еще раз можно отметить, что эффект "старения" дыма при транспортировке по длинным трубам аспирационного извещате- ля не наблюдается. Реакция ИК- и СО-сенсоров Измерители оптической плотности различного типа по-разному реагируют на частицы различ- ных размеров. В качестве примера рассмотрим оптико-электронный сенсор инфракрасного диапазона и полупроводниковый сенсор моно- оксида углерода. На рис. 8–11 приведены гра- фики изменения оптической плотности и кон- декабрь 2019 – январь 2020 www.secuteck.ru Рис. 3. Нормированная концентрация частиц дыма при тлении хлопковой нитки в банке (труба 2 м) Рис. 4. Нормированная концентрация частиц дыма при тлении хлопковой нитки перед трубкой (труба 2 м) Рис. 5. Концентрация частиц тестового аэрозоля без нормировки Рис. 6. Нормированная концентрация частиц дыма при тлении хлопковой нитки в банке (труба 100 м)