Аспирационные извещатели занимают новую высоту

По данным экспертов из iKS-Consulting, число стойко-мест в коммерческих центрах обработки данных (ЦОД) в России по итогам 2024 года составит 83,8 тыс., увеличившись примерно на 13,5 тыс. по сравнению с 2023-м. По итогам 2023 года объем этого рынка достиг практически 100 млрд рублей. Ключевой технологией обеспечения пожарной безопасности на данной категории объектов остаются аспирационные извещатели — ИПДА. Журнал RUБЕЖ совместно с крупнейшими производителями систем пожарной автоматики изучил основные модели извещателей, доступные сегодня в России. А также сферы их применения, помимо ЦОДов.

Текст:

Николай Марысаев, руководитель направления АС компании «Рубеж»

Владимир Лозовский, инженер-пресейл компании «Рубеж»

Геннадий Неплохов, к.т.н, технический директор компании «Пожтехника»

Сергей Терехов, начальник проектного отдела компании «Спецавтоматика», г. Бийск

Назначение

Аспирационные извещатели используются в системах раннего обнаружения пожара (СРОП) на объектах с автоматическим пожаротушением для формирования сигнала тревоги с возможностью ликвидации пожарной опасности до пуска огнетушащего вещества. Аспирационные системы — это идеальное решение, когда важно исключить ложное срабатывание системы активного пожаротушения, после которого может потребоваться достаточно много времени на восстановление объекта, что совершенно недопустимо для серверных финансовых организаций, ЦОДов и дата-центров, день простоя которых обходится очень дорого. Аспирационные извещатели могут контролировать как само помещение, так и стойки с оборудованием, обеспечивая максимально надежное обнаружение неисправностей с выделением дыма.

Аспирационные извещатели могут защитить объекты, в которых по условиям эксплуатации невозможно размещать и применять извещатели любых других типов. Зачастую аспирационные извещатели применяют и на объектах, где могли бы устанавливаться другие типы извещателей, но необходимость обеспечения высочайшего уровня защиты — высокая чувствительность, защита от ложных срабатываний, простота и удобство обслуживания — приводит к выбору именно таких решений.

Блок обработки аспирационного извещателя может быть расположен в любом удобном для управления и обслуживания месте, а воздухозаборный трубопровод смонтирован в зоне возможного пожара. Это дает возможность защитить объекты, в которых по условиям эксплуатации доступ персонала запрещен, где не может быть размещено электронное оборудование.

Конструктивные особенности

В ГОСТ 34698-2020 «Извещатели пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний» извещатель пожарный аспирационный определен как автоматический ИП, обеспечивающий отбор через систему труб с воздухозаборными отверстиями и доставку проб воздуха (аспирацию) из защищаемого помещения (зоны) к устройству обнаружения фактора пожара, а также, извещатель с устройством обнаружения, реагирующий на дым.

Данная формулировка определяет конструкцию аспирационного извещателя в виде труб с воздухозаборными отверстиями и блока обработки, который имеет в своем составе аспиратор (вентилятор) измеритель удельной оптической плотности среды (концентрации дыма), датчик воздушного потока и т.д.

Рис. 1. Структура аспирационного извещателя

 

Радиус зоны контроля площади для воздухозаборного отверстия аспирационного извещателя равен 6,37 м независимо от высоты защищаемого помещения.

Рис. 2 Расположение воздухозаборных отверстий

Диапазон расстояний от перекрытия до воздухозаборных отверстий: минимальное расстояние не регламентируется, максимальное расстояние равно 0,9 м, т.е. в 1,5 раза больше по сравнению с дымовыми линейными и точечными извещателями. Благодаря этому обеспечивается дополнительная возможность — выполнение «скрытого» размещения воздухозаборных отверстий и использование насадков заподлицо с подвесным потолком с забором проб через капиллярные трубки. Это дает дополнительное преимущество при наличии каких-либо конструкций на потолке (балок, коробов и т.п.).

Классы аспирационных дымовых извещателей

Активный забор проб воздуха в аспирационном извещателей обеспечивает повышение чувствительности даже при использовании точечного дымового извещателя. Таким образом, в простейшем случае может быть реализован аспирационный извещатель класса С с несколькими отверстиями. Однако для аспирационных извещателей класса А и В с большим числом отверстий разрабатываются сложные измерители удельной оптической плотности с использованием лазеров, сверх ярких светодиодов, в том числе синего спектра, с линзами и сложными дымовыми камерами, обеспечивающими минимальные уровни фона.

Внешние и встроенные фильтры защищают от пыли, исключено влияние внешней засветки благодаря закрытой конструкции, защита от электромагнитных помех обеспечивается высоким уровнем экранировки. Кроме того, на промышленных объектах блок обработки аспирационного извещателя может быть расположен вне защищаемого помещения, что исключает воздействие опасных факторов. Таким образом, чувствительность аспирационного извещателя может достигать десятитысячных долей процента на метр, то есть обнаружение пожароопасной ситуации возможно до образования видимых концентраций дыма, на уровне запаха.

Аспирационные извещатели делятся на классы:

• класс А — ИПДА, обеспечивающий очень высокую чувствительность;
• класс В — ИПДА, обеспечивающий повышенную чувствительность;
• класс С — ИПДА, обеспечивающий нормальную чувствительность, сравнимую с ИПДЛ или с ИПДОТ.

Согласно требованиям ГОСТ Р 53325-2012 «Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования и методы испытаний» аспирационные извещатели должны выполнять требования по времени транспортировки и по чувствительности.

Таблица 1. Классы аспирационных извещателей

Сферы применения

На сегодняшний день аспирационные извещатели являются самым эффективным типом пожарных извещателей, способных обнаруживать тлеющий очаг на раннем этапе развития пожара, когда существует возможность ликвидации без существенных материальных потерь.

Свод правил СП 484.1311500.2020, устанавливающий нормы проектирования систем пожарной сигнализации, рекомендует применять аспирационные дымовые извещатели для контроля больших открытых пространств и высоких (до 30 метров) помещений:

• атриумов,
• производственных цехов,
• складских помещений,
• торговых залов,
• пассажирских терминалов,
• спортивных залов и стадионов,
• цирков,
• экспозиционных залов музеев, галерей,
• высокостеллажных складов в помещениях высотой до 40 м,
• для защиты объектов с большой концентрацией электронной техники (серверные, АТС, центры обработки данных).

Воздухозаборный трубопровод извещателя может располагаться как за подвесным потолком, так и под фальшполом с забором воздуха через капиллярные трубки, проходящие через фальшпол/навесной потолок с выводом воздухозаборного отверстия в основное пространство помещения. При помощи капиллярных трубок может осуществляться защита:

• агрегатов,
• механизмов,
• серверных стоек,
• стеллажей и подобного оборудования.

Строительство крупных объектов логистической или транспортной инфраструктуры, выставочных павильонов посредством быстровозводимых технологий — популярная практика. Такие объекты отличаются большой площадью и высотой, поэтому важно иметь возможность как можно быстрее обнаружить очаг и тем самым предотвратить нежелательные масштабные последствия от возгорания, когда под угрозой оказываются персонал и тысячи квадратных метров, заполненных материальными ценностями.

Особенности комплектации

Вариантов выбора ИПДА при этом немного. Линейные дымовые ИП можно применять для защиты помещений высотой до 21 м, но при этом их установка на сэндвич-панели запрещается. Максимальная высота контролируемого помещения при защите аспирационными извещателями определена СП 484.1311500.2020 как 30 м. Также их допускается применять для контроля высокостеллажных складов в помещениях высотой до 40 м, при этом воздухозаборные отверстия следует располагать в два уровня.

Аспирационные извещатели можно разделить по количеству входящих каналов отбора воздуха. В основном применяются одноканальные — такие устройства имеются у всех производителей. Другие категории устройств — двухканальные и четырехканальные – можно найти только у зарубежных брендов Hochiki (Япония), Autronica (Норвегия), Wagner (Германия).

В настоящее время, учитывая действующие нормы, использование двух или четырех каналов не дает существенного преимущества, т.к. данными каналами нельзя организовать тип алгоритма СПС — «С» и действует ограничение максимальной защищаемой площади для одного извещателя (ЗКПС до 2000 кв. м).

Критерии выбора

Производители аспирационных извещателей формируют технические характеристики своих устройств в зависимости от того, для каких объектов предназначены такие решения, и применение нестандартных решений для таких объектов. К таким можно отнести Titanus RACK·SENS^® 2U и «Спецавтоматика Бийск» и их извещатели ИП 212-5 (ИПА v5) и ИП 212-4 ИПА-СЕЛЕКТ. Данные устройства контролируют повышение температуры, дым и газ.

На выбор модели аспирационного извещателя влияют параметры объекта размещения: имеет ли помещение взрывоопасную среду или нет; наличие отопления в помещении; интеграция с СПС по «сухим контактам» или при помощи интерфейса с открытым протоколом, будет ли противопожарная аспирационная система иметь настенное или стоечное исполнение.

В зависимости от этого характеристики аспирационных устройств можно распределить по группам.

• Температурный режим. Здесь преимущества на стороне извещателей, работающих при температуре от– 40 градусов: ИП 212-4 ИПА-СЕЛЕКТ («Спецавтоматика Бийск»), Titanus PRO·SENS (Wagner), FAS-420 (Bosch).
• Взрывоопасная среда определяет применение извещателей с элементами защиты от детонации: Titanus PRO·SENS^® TP-R (Wagner для России), FAS-420 (Bosch), FAS-320 (Bosch), ASD 535 (Securiton, Швейцария), а также устройств во взрывозащищенном корпусе: Titanus TP-Ex (Wagner).
• Наличие дополнительных функций, например Titanus RACK·SENS^® 2U (Wagner) со встроенным огнетушащим веществом, AutroSense (Autronica) с искусственным интеллектом ClassiFire

На что обратить внимание

Класс извещателя

Требования с введением нового ГОСТ 34698-2020 «Извещатели пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний» несколько изменились. В случае, если ранее в ГОСТ 53325-2012 ИПДА классифицировались по уровню чувствительности (значение дБ/м), то теперь они классифицируются по тестовым очагам. Это означает, что испытания стали ближе к реальности с точки зрения обнаружения пожара. Тестовые очаги включают в себя тлеющие деревянные бруски, хлопок, пенополиуретан, легковоспламеняющиеся жидкости и т.д. Чем быстрее аспирационный извещатель срабатывает (выше класс извещателя), тем больше шансов сохранить объект охраны.

Длина трубопровода и количество отверстий

Чем выше данный показатель, тем потенциально вариативнее может быть установка. Здесь кроется один нюанс. Если речь идет о пожаротушении в зоне контроля пожарной сигнализации (ЗКПС), то должен быть применен алгоритм «С» по умолчанию. Позиция ВНИИПО МЧС такова, что даже адресный ИПДА с двумя раздельными каналами трактуется как один извещатель. Соответственно их необходимо установить две штуки на одно помещение. Следует приравнять такие извещатели к двум неадресным, поскольку обнаружение дыма в них абсолютно независимо. Общим является только насос, прокачивающий воздух.

Стоимость и сложность решения

Само решение складывается не только из аспирационного извещателя, но и труб, комплекта крепления, капилляров и т.д. Чем эти аксессуары уникальнее, тем дороже получается решение.

Простота и удобство обслуживания

ИПДА разных производителей требуют разной скорости замены фильтрующего элемента, наличие функций автоматической и принудительной продувки.

Дополнительные функции детекции.

Можно встретить измерение температуры, газа СО как способы повышения достоверности обнаружения очага.

Какой извещатель в каком случае выбрать?

Если рассматривать специализированные решения, то для ЦОД выбором из иностранных брендов станет Titanus RACK·SENS^® 2U, а для работы в минусовых диапазонах температур оптимально выбрать извещатель Wagner , версии с аббревиатурным дополнение «F/a», из отечественных производителей «Спецавтоматика Бийск» и ГК «Пожтехника». Выбор в пользу отечественных производителей — это прагматично, так как они доступны и всегда в наличии. Боле того, «Спецавтоматика Бийск» предоставляет в открытом доступе всю информацию по продукции (цены, схемы, руководства, разные виды поддержки — техническая и проектная). В этом смысле российский производитель опережает подход иностранных — тот же бренд Wagner.

Взрывозащищенные решения

По защите помещений с взрывоопасными зонами на сегодня пока еще российские аспирационные извещатели такой возможности не поддерживают. Как не поддерживают ее и большинство иностранных моделей за исключением трех производителей. Wagner производит такую версию в том числе и для России с использование устройства защиты от детонации. Но исключением является версия для Германии — такой извещатель выполнен целиком во взрывозащищенном корпусе.  Bosch и Securiton производили только специальное устройство защиты от детонации, при помощи которого гасилось воспламенение.

Специальные возможности

У Wagner есть линейка серии REC, такие извещатели имеют встроенный модуль тушения и могут быть установлены в 19-дюймовые шкафы (в основном напольные серверные шкафы). Устройство обеспечивает автоматическое обнаружение задымлений и тушение возгорания в серверных шкафах. Такое решение по-своему уникально, его предлагает только один производитель.

Расстояние — длина воздуховода

Длина воздуховода определяет, площадь обнаружения возгорания для аспирационного извещателя. И если диаметр труб практически у всех производителей одинаков и составляет 25 мм, то длина воздуховода отличается у разных вендоров принципиально. У российских производителей в основном 200 м, если без ответвлений, а при использовании U-образного разветвления, общая длинна трубы составляет 400 м. В импортных моделях извещателей разница по длинам более заметна, даже внутри одного бренда. К примеру, длина трубопровода модели FAS-420-TM (Bosch) составляет 50 м, а модели FAS-420-TP (Bosch) уже 300 м.

Температурный диапазон

Данный параметр варьируется у всех производителей индивидуально и не образует единого тренда. Положительные температуры все вендоры выдерживают в пределах 55 и 60 градусов, отрицательные же у всех разные — у одного от -10, у другого от -30, а у некоторых — от 0 градусов. Например, «Спецавтоматика» выпускает две версии устройств: у ИП 212-5 (ИПА v5) температурный диапазон начинается от -10, у ИП 212-4 ИПА-СЕЛЕКТ от -30 градусов. У «Пожтехники» представлен только один диапазон температур — от -10 для всех моделей.

Для зарубежных производителей данный параметр также влияет на выбор модели. От нуля градусов температурный диапазон в своей модели учитывает только Wagner, модель Titanus RACK·SENS^® 2U, такие извещатели предназначены, например, для серверных и ЦОДов, где всегда плюсовая температура. А вот извещатели Wagner, версия с аббревиатурным дополнением «F/a», устанавливались в помещениях без отопления в основном, поэтому способны работать и при более низких температурах от -40.

На практике широкий диапазон температур не так важен для аспирационных извещателей, так как обычно они устанавливаются в отапливаемых помещениях.

Взаимодействие с пожарной сигнализацией

Эта опция важна для информативности работы системы пожарной сигнализации и соблюдения требований российского законодательства в сфере пожарной безопасности.

У российских брендов, например «Спецавтоматики Бийск», есть возможность интеграции через Modbus RTU, и это дает повышенную информативность, а именно получение не только событий «Пожар» и «Неисправность», но и такой информации, как потребность в обслуживании, интенсивность задымления камеры, процент влажности внутри извещателя. У продукции бренда «Рубеж» есть возможность интегрировать аспирационный извещатель «Бийск» прямо в АПС при помощи АКП-1-R3 или МСВ-R2. Соответственно, здесь можно получать больше информации от аспирационного извещателя. Таким образом, данные извещатели можно рассматривать как адресные в системе «Рубеж», что позволяет для реализации алгоритма по типу В контролировать каждую точку защищаемой площади одним извещателем. Следует заметить, что алгоритм  типа «В» — наиболее часто используемый алгоритм СПС.

У «Пожтехники» интеграция возможна только через сухой контакт — «Внимание», «Пожар 1», «Пожар 2», «Неисправность» и один сигнал, который будет идти на сброс питания извещателя.

Мониторинг и отображение информации

Инновационные ИПДА предоставляют разнообразные сетевые и программные возможности, которые значительно снижают затраты на установку, ввод в эксплуатацию, мониторинг и управление через обширные возможности подключения с использованием инструментов удаленного диагностирования, включая встроенный WiFi и Ethernet. Сенсорный цветной ЖК-дисплей наглядно отображает режим работы ИПДА, уровень дыма в цифровом виде с дискретом 0,0001%, значения порогов срабатывания, логотипы видов неисправности, уровни воздушного потока в цифровом и графическом виде, ресурс фильтра и т.д.

Приложения, которые устанавливаются на портативные устройства на базе Android или iOS, позволяют контролировать и поддерживать систему с числом ИПДА более 253 штук по WiFi. Доступна подробная информация по каждому аспирационному извещателю: текущее значение оптической плотности среды в цифровом виде, установленные пороги тревог и предтревог, степень загрязнения фильтров и графики изменения оптической плотности среды и воздушных потоков в реальном масштабе времени.

Особенности монтажа

Основной блок аспирационного извещателя располагается в доступном (на уровне досягаемости без участия спецсредств типа лестницы) для управления и обслуживания на месте, в непосредственной близости или в самой контролируемой зоне, а вот трубопровод прокладывается в самой контролируемой зоне.

Необходимо отметить, что в отличие от любых других типов извещателей к воздухозаборным трубопроводам ИПДА, которые располагаются в защищаемой зоне, не требуется обеспечение доступа для обслуживания, что является одним из важнейших преимуществ, т.к. на действующих и вновь строящихся объектах зачастую его невозможно обеспечить по ряду причин.

 Адресные и неадресные решения

Среди вендоров, включенных в обзор, большинство — в том числе и российские компании — производят неадресные аспирационные извещатели. Из иностранных производителей адресные решения есть только у брендов Bosch, System Sensor, Simplex, Siemens, Autronica и Hochiki. Однако на сегодня никто из них не представляет свою продукцию на территории России.

Поэтому с максимальной вероятностью в проектах, независимо от специфики, сегодня будут доступны только неадресные извещатели. Это накладывает определенные ограничения — например, применение дополнительного оборудования для интеграции в систему АПС, неадресный извещатель дает минимум информации, только о пожаре либо неисправности.

Для адресных извещателей были бы доступны такие опции, как контроль уровня изменения запыленности, более точное определение местоположения возгорания и его интенсивность, а также передача эксплуатационных характеристик.

Сертификаты

Стоит обратить внимание на некоторые модели иностранного производства — несмотря на официальное прекращение поставок, некоторые модели промаркированы производителем как версия для применения в России.

Так, модель Wagner Titanus PRO·SENS^® TP-R идентична тем, которые предназначены для Европы, но при этом производитель указал на сайте, что извещатели имеют сертификат ТР-043, который позволяет применять их на территории ЕАЭС, в том числе на российских объектах. Остальные иностранные производители указывают у себя только наличие сертификата EN 54.

Особенности/специфика российских решений

На данный момент на российском рынке доступны три модели отечественных аспирационных извещателей. При этом две из них выпускает компания «Спецавтоматика Бийск», третью — «Пожтехника».

У решения «Спецавтоматики Бийск» аспирационные модули анализируют сопутствующие развитию процесса факторов концентрации угарного газа, температуры, концентрации дыма. Это может быть важно для повышения достоверности и исключения ложного срабатывания, а также применения в условиях, когда фактор пожара не определен. Ни одна импортная система не имеет данного функционала, они анализируют только концентрацию дыма.

Извещатели российского производителя «Пожтехника» также анализируют только концентрацию дыма.

Российские модели ИПДА отличает вынесение кнопок управления на внешнюю сторону корпуса. Это позволяет производить настройку и управление с самого устройства помимо программного обеспечения. Зарубежные бренды реализуют только индикацию состояния, за редким случаем, например у Wagner, версия Titanus RACK·SENS^® 2U оснащена элементом управления запуска тушения, кнопками сброса сигналов, кнопками конфигурации.

Возможность замены иностранного на отечественное

Аспирационные модули, уже установленные на объектах, за некоторым исключением могут быть заменены на российские аналоги. Особенность импортных извещателей — двухканальное устройство извещателя, например модели FL0122E-HS-RU (System Sensor, США), ASD 535 (Securiton, Швейцария). Так как для российских моделей характерно решение одноканальное, то при замене нужно ориентироваться на решение: 1 импортный блок к 2-м российским.

Ценовая политика

В силу специфичности или возможных традиций от импортных производителей ценовая политика на аспирационные извещатели формируется большинством производителей индивидуально под каждый заказ или проект, исключение «Спецавтоматика Бийск», которая всегда придерживается политики максимальной открытости и публикует цены в открытом доступе. Остальные же предпочитают просчитывать стоимость извещателей вместе с остальным оборудованием под конкретные проекты.

Аспирационный извещатель предполагает наличие специальных задач на объекте, таких как установка на большой высоте, сверхраннее обнаружение пожара, наличие на объекте сильной запыленности, электрических помех, неконтролируемых потоков воздуха. Каждая из задач требует существенных вложений — средняя стоимость только основного блока (без трубопровода) может составлять от 160 000 руб.

Перспективы развития сегмента

В 2024 году в сегменте аспирационных извещателей не наблюдается дефицита из-за ухода иностранных компаний, исключением, пожалуй, являются специальные модели, например во взрывозащищенном исполнении, которое, возможно, связано с недостаточной активностью российских компаний по разработке и выводу на рынок таких новых моделей ИПДА.

В этой связи логичным сценарием событий может стать объединение усилий коммерческих компаний и государства —когда в обмен на субсидирование разработки новых моделей отечественных ИПДА регулятор в лице Минпромторга сможет претендовать на применение в таких разработках отечественных электронных компонентов. 

Скачать pdf

Фото - freepik.com

Яндекс.Директ