Российские ученые рассказали, где рационально разместить газовые пожарные детекторы на производстве

Математический метод расчета рационального размещения газовых детекторов для помещений на потенциально опасном производстве предложил Андрей Петров, д.т.н., профессор кафедры автоматизированного проектирования и дизайна НИТУ МИСИС, совместно с коллегами из Академии ГПС МЧС России, ГГНТУ и МАДИ. Предполагается, что наиболее вероятные источники возгорания находятся в зоне пола, где существует риск пожара или взрыва. Опасные газы распространяются вверх и в стороны, поэтому газовые детекторы должны располагаться в верхней части помещения таким образом, чтобы гарантировать регистрацию небольших концентраций монооксида углерода (CO) и водорода (H2) до того, как концентрация выделяемого газа достигнет опасного значения. Согласно математической модели, разработанной учеными, газ достигает потолка на высоте 6 м через 220 с после начала выброса.

«Предполагается, что газы, которые образуются в результате нагрева (H2 и CO), легче воздуха, и поэтому будут подниматься вверх. Кроме того, плотность нагретого газа меньше плотности воздуха. Если известно, что опасный газ ведет себя по-другому, например, опускается вниз (поскольку его плотность больше, чем у воздуха), то способ расположения детекторов газа значительно изменится. Имеет значение чувствительность приборов, высота и площадь помещения, конвективные потоки и многое другое», — сказал Андрей Петров.

Развитие автоматических систем пожарной сигнализации по всему миру неразрывно связано с совершенствованием средств раннего обнаружения пожара. С развитием микроэлектронных технологий появились новые методы обнаружения возгораний по выделению газа на первичной стадии перегрева и тления. Газ, характерный для термического разложения органических материалов, меняет состав атмосферы в помещении. Его могут уловить газоанализаторы нового класса, но в настоящее время практически не существует стандартов их установки в помещениях завода, а между тем именно рациональное расположение определяет скорость выявления опасности. Газовые пожарные извещатели (ГПИ) во многих случаях могут заменить обычно используемые детекторы дыма, поскольку они не боятся запыленной атмосферы и высокой влажности.

При установке систем газового мониторинга в закрытом помещении при изменении состава атмосферы можно обнаружить появление газов, характерных для термического разложения, например, кабелей, упаковки, древесины, ткани и др. материалов.

«Предположим, что в нижней части помещения, у самого пола, начался процесс пиролиза из-за нагрева или по другим причинам. Под воздействием давления молекулы газа равномерно распределяются, создавая конусообразное облако, проникая между молекулами воздуха, вытесняя их, а также друг друга. Предполагается, что интенсивность источника постоянна, т.е. молекулы газа образуются в одинаковом количестве в единицу времени (в секунду). По этой причине количество молекул во всех конусообразных слоях, проходящих мимо газа из источника в единицу времени, должно быть одинаковым. Согласно нашим расчетам газ в таком случае достигнет потолка на высоте 6 м через 220 с после начала выброса», — объяснил Андрей Петров.

Учитывая полученные результаты, планируется разработать математическую программу для использования в практической работе для автоматизированной системы управления противопожарной защитой с функцией раннего обнаружения пожара, основанной на контроле газов H2 и CO в технологических процессах потенциально опасных производств.

^{Источник изображения: ihomesystems.ru}