Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Системы оповещения на взрывоопасных объектах

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Системы оповещения на взрывоопасных объектах

М.В. Рукин
Генеральный директор компании "ЭРВИСТ"

Основная причина гибели людей при пожаре - их несвоевременная эвакуация, связанная с отсутствием информации о возгорании. Однако информация, поданная некорректно, может привести к панике и стать еще одним фактором, приводящим к гибели людей. Значительно снизить риски, а также обеспечить дополнительные функции передачи различной информации позволяют системы аварийного и сервисного оповещения, называемые также Public Address.

Данная статья посвящена основным принципам построения систем речевого (громкого) оповещения на взрывоопасных объектах, в силу специфики которых, связанной с условиями быстрого распространения пожара или даже вероятностью взрыва, своевременная информация об аварийной или чрезвычайной ситуации особенно актуальна

Системы оповещения

Нормативная база, определения

Основополагающим документом, регламентирующим применение на различных объектах систем оповещения о пожаре сегодня является НПБ 104-03 "Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях". Этот документ устанавливает требования пожарной безопасности к данным системам. В этих нормах установлены типы систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) и определен перечень зданий и сооружений, подлежащих оснащению такими системами.

Предметом НПБ 104-03 является тактика, технологии и техника, предназначенная для оповещения людей на различных объектах народного хозяйства, объектах бытового и социального назначения, жилья.

Основная задача данного материала - описание оборудования речевого (громкого) оповещения, тактики его применения и особенностей построения систем речевого оповещения во взрывоопасных зонах, а также рассмотрение взрывозащищенного оборудования речевого оповещения, присутствующего на российском рынке и готовящегося к производству в 2008 г. Приведем несколько определений из НПБ 104-03, необходимых для дальнейшего понимания материала.

Система оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) - комплекс организационных мероприятий и технических средств, предназначенный для своевременного сообщения людям информации о возникновении пожара и (или) необходимости (и путях) эвакуации.

Зона пожарного оповещения - часть здания, где проводится одновременное и одинаковое по способу оповещение людей о пожаре. Технические средства оповещения - звуковые, речевые, световые и комбинированные пожарные оповещатели, приборы управления ими, а также эвакуационные знаки пожарной безопасности.

Принципы построения

Итак, современная система речевого оповещения состоит из стационарной и периферийной частей, а также кабельных линий связи, обеспечивающих электрическую связь между этими частями.

Системы речевого оповещения можно разделить на две основные группы: локальные и централизованные.

Оборудование локальных систем оповещения имеет довольно простую конструкцию и может состоять из речевых автоматических пожарных модулей, которые, получая сигнал управления от систем пожарной сигнализации, усиливают и транслируют в зону пожарного оповещения заранее записанное сообщение о путях эвакуации, вариантах поведения людей и т.п., текст которого зависит от чрезвычайной ситуации и задач, с ней связанных.

Локальные системы чаще всего имеют стандартный набор записанных сообщений, небольшую мощность низкочастотной части, встроенный громкоговоритель, малые габариты. Такие системы работают в автоматическом режиме, не требуют специального технического контроля со стороны человека, как правило, применяются на небольших объектах, имеющих в своем составе одну или несколько зон оповещения.

Недостатком локальных систем является невозможность оперативного управления процессом эвакуации, например, с помощью обычного микрофона, что крайне необходимо в условиях быстро изменяющейся ситуации или в нестандартных случаях.

Эти проблемы легко решаются централизованными системами речевого оповещения Стационарная часть централизованных систем оповещения, применяемых на объектах, которые отличаются большой площадью (этажность) и более разветвленной структурой, связанной с наличием не одной, а нескольких зон пожарного оповещения, имеет модульную структуру. Обычно она состоит из следующих отдельных блоков (модулей): низкочастотная часть (усилитель или усилители мощности); коммутационной часть (матрицы, селекторы зон и т.п.); различные устройства управления, которые стыкуются с системами пожарной сигнализации (АСУ ТП и т.п.) и обеспечивают тактику и логику передачи сообщений в различные зоны оповещения.

Модульное оборудование монтируется в специализированную стойку, в которую также входят источники питания, микрофоны и микрофонные усилители, сервисные устройства: тюнеры, CD-проигрыватели и т.д. Такая система, хотя и может работать автоматически, но все-таки предполагает некий контроль со стороны оператора, на которого возложены функции управления и технического контроля.

Оборудование централизованных систем оповещения для применения на средних и малых объектах может состоять из настольного блока, сочетающего в одном корпусе элементы описанной выше модульной структуры, но в более ограниченной и компактной форме.

Важный фактор в вопросе применения оборудования во взрывоопасной зоне, который следует отметить, заключается в том, что стационарное оборудование централизованных систем оповещения практически всегда размещается в отдельном помещении (операторской), которое может быть совмещено с общей пультовой охраны объекта, где помимо оборудования оповещения располагается стационарная часть систем сигнализации, оборудование CCTV и т.п.

Оборудование локальных систем оповещения (автоматические речевые модули) располагается непосредственно в зоне оповещения, то есть в нашем случае - во взрывоопасной зоне.

Взрывоопасные зоны

Взрывоопасными объектами на сегодняшний день являются не только предприятия химической, горнорудной, нефтегазодобывающей, атомной промышленностей. К взрыво- и пожароопасным относятся, например, предприятия, производящие продукты питания (зернохранилища/элеваторы, мукомольные, кондитерские, винно-водочные); деревообрабатывающие и целлюлозно-бумажные комбинаты; заводы-изготовители цемента и железобетонных конструкций. Кроме того, современное предприятие любой отрасли имеет в своей структуре взрывоопасные зоны, так как на любом современном производстве есть склады ГСМ и лакокрасочных изделий, участки гальванической и высокой температурной обработки, покрасочные цеха или камеры и т.п.

Все электротехническое оборудование, устанавливаемое в таких взрывоопасных зонах, в том числе оборудование систем безопасности - пожарной сигнализации и автоматики, охранной сигнализации, оповещения, видеонаблюдения и т.д. - должно быть выполнено в специальном взрывозащищенном исполнении, то есть само не должно являться источником воспламенения или взрыва.

В настоящее время основными нормативными документами в области применения электротехнического оборудования во взрывоопасных зонах является ГОСТ Р 51 330 "Электрооборудование взрывозащищенное", а также "Правила устройства электроустановок" (ПУЭ). Кроме того, для различных отраслей народного хозяйства действуют некоторые ведомственные нормы и правила.

Опираясь на эти документы, дадим несколько основных определений Взрывоопасная зона - помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси. Взрывоопасные зоны подразделяются на следующие классы:

  • Зона класса 0 - зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени
  • Зона класса 1 - зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации
  • Зона класса 2 - зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, да и существует очень непродолжительное время.

Определения

Взрывозащищенное электрооборудование - электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования.

Вид взрывозащиты -специальные меры, предусмотренные в электрооборудовании с целью предотвращения воспламенения окружающей взрывоопасной газовой среды; совокупность средств взрывозащиты электрооборудования, установленная нормативными документами Уровень взрывозащиты - степень взрывозащиты электрооборудования при установленных нормативными документами условиях. Установлены следующие уровни взрывозащиты электрооборудования: "электрооборудование повышенной надежности против взрыва", "взрывобезопасное электрооборудование" и "особовзры-вобезопасное электрооборудование".

  • Электрооборудование повышенной надежности против взрыва - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме его работы. Знак уровня - 2Ех или РПЕх (для рудничного оборудования)
  • Взрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты. Знак уровня - 1 Ех или РВЕх (для рудничного оборудования).
  • Особовзрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты. Знак уровня - "ОЕх" или "РОЕх" для рудничного оборудования. Виды взрывозащиты и специфика применения электротехнического

оборудования

Согласно ГОСТ Р 51330, взрывозащищенное электрооборудование может иметь следующие виды взрывозащиты:

- взрывонепроницаемая оболочка "d";
- заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением "р";
- кварцевое заполнение оболочки "q";
- масляное заполнение оболочки "о";
- защита вида "е";
- искробезопасная электрическая цепь "i";
- герметизация компаундом "m";
- защита вида "n";
- специальный вид взрывозащиты "s".

Более подробно с теорией взрывозащищенного электротехнического оборудования можно познакомиться, изучив ГОСТ Р 51330 или обратившись к статьям в журнале "Системы безопасности" за 2004 г., № 3 и 4.

Как отмечалось в этих статьях, для взрывозащищенного оборудования систем охранно-пожарной сигнализации наиболее характерно использование следующих видов взрывозащиты: - "искробезопасная электрическая цепь", d -"взрывонепроницаемая оболочка", m - "герметизация компаундом С помощью каждого из этих видов взрывозащиты достигается одна и та же цель, но оборудование, выполненное с видом взрывозащиты i, является наиболее надежным и согласно ГОСТ Р 51330 только его (а также вид взрывозащиты s - специальный) можно использовать во взрывоопасных зонах класса 0.

Однако применительно к устройствам систем оповещения (усилители, громкоговорители) возникает достаточно серьезная проблема при конструировании оборудования с видом взрывозащиты i. Суть проблемы состоит в том, что этот вид взрывозащиты основывается на методе предотвращения взрыва или воспламенения за счет ограничения электрической и тепловой энергии. Токи в цепях такого оборудования очень малы, также ограничены и реактивные элементы цепей приборов -индуктивности и емкости, являющиеся опасным источником накопления энергии. Задача систем оповещения состоит в том, чтобы обеспечить высокий уровень звукового давления на выходе оконечных устройств (громкоговорителей), что может быть достигнуто путем применения современных схемных решений и современной элементной базы только при условии подведения к этим устройствам электрической энергии большой мощности.

Таким образом, на нынешнем этапе задача реализации системы оповещения на взрывоопасном объекте с применением приборов с искро-безопасными электрическими цепями представляется затруднительной. В связи с чем при реализации взрывозащищенного оборудования речевого оповещения на первый план выходит вид взрывозащиты, основанный на методе сдерживания взрыва, главный принцип этого вида - не дать взрыву распространиться за пределы оболочки прибора. Это вид взрывозащиты называется "взрывонепроницаемая оболочка" и имеет обозначение d. С использованием этого вида взрывозащиты на параметры прибора уже не накладываются ограничения по току, тепловой энергии, емкостям и индуктивностям, но более жесткие требования предъявляются к конструкции и механической прочности корпуса прибора, а также к его монтажу.

В последнее время все большую практическую реализацию находят виды взрывозащиты с использованием метода изоляции, основанного на принципе физического отделения взрывоопасных частей и элементов прибора от взрывоопасной среды. Прежде всего, это вид взрывозащиты "герметизация компаундом" (m). В настоящее время именно с этим видом взрывозащиты выпускается все большее количество приборов. Связано это с тем, что практическая реализация этого вида взрывозащиты не требует больших затрат и снижает себестоимость оборудования, однако наибольшим уровнем взрывозащиты, которого можно достичь, используя данный вид взрывозащиты, является уровень 2Ех - оборудование повышенной надежности против взрыва, что ограничивает области применения данных приборов.

Взрывозащищенное оборудование речевого оповещения

Как было отмечено выше, оборудование системы оповещения (усилители мощности, селекторы зон, микшеры и т.п.) на объектах, в том числе и на взрывоопасных, располагается в отдельной пультовой или операторской.

Поэтому такие пультовые, особенно на объектах, где имеются взрывоопасные зоны, стараются обособлять от основного производства и выносить за пределы этих зон.

Таким образом, стационарную усилительную часть системы оповещения на взрывоопасном объекте нет необходимости выполнять во взрывозащищенном исполнении, достаточно обеспечить (согласно ПУЭ) прокладку кабельных трасс до оконечных устройств - громкоговорителей, находящихся непосредственно во взрывоопасной зоне, а также обеспечить герметичный ввод кабеля непосредственно в оконечные устройства. Прокладку кабельных трасс следует вести с применением бронированного кабеля или трубной разводки, обеспечивая герметичный ввод кабеля во взрывоопасную зону и непосредственно в громкоговоритель. Для ввода кабеля в громкоговорители применяются специальные взрывозащищенные кабельные Ех-вводы (штуцера).

Такой вариант позволяет в качестве стационарного усилительного оборудования использовать оборудование в стандартном исполнении известных и популярных торговых марок, таких как: Inter M, TOA, Jedia, Vellez и другие, с уровнем напряжения выходного сигнала 100-1 20 В. Как отмечалось ранее, все электротехническое оборудование, находящееся и работающее внутри взрывоопасной зоны, должно быть выполнено во взрывозащищенном исполнении.

Теперь перейдем к краткому обзору взрывозащищенных громкоговорителей и пожарных речевых модулей, получивших российские сертификаты на соответствие ГОСТ Р 51330 (сертификат по взрывозащите) и другие разрешительные документы, выпускаемые отечественными и зарубежными производителями.

Оповещатель пожарный речевой взрывозащищенный СПИКЕР

Оповещатель СПИКЕР производства НПК "Эталон" (Россия) предназначен для обеспечения трансляции предварительно записанной речевой информации о действиях, направленных на обеспечение безопасности в системах пожарной сигнализации и пожаротушения, и действует совместно с приемно-контрольными приборами. Оповещатель может быть применен во взрывоопасных зонах 1 -го и 2-го классов.

Оповещатель СПИКЕР запускается при подаче напряжения питания или внешними сигналами управления. Оповещатель производится в следующих основных модификациях: СПИКЕР-12, СПИКЕР-24, СПИКЕР-220, СПИКЕР-М-12, СПИКЕР-М-24, СПИКЕР-М-220. Технические характеристики моделей указаны в табл. 1.

В комплект оповещателей СПИКЕР-12, СПИКЕР-24, СПИКЕР-220 входит: речевой блок, один или два рупорных взрывозащищенных громкоговорителя типа ГРВ-10П-БТр.

Выбранное речевое сообщение или звуковой сигнал транслируется непрерывно до отключения питания оповещателя или до снятия сигнала управления. Выбор речевого сообщения производится переключателями на плате речевого блока или внешними сигналами управления Регулировка громкости осуществляется при монтаже речевого блока.

Запись речевых сообщений производится на предприятии-изготовителе по заказу потребителя. Кроме того, подключение оповещателя СПИКЕР к компьютеру через двухпроводную линию связи RS-485 позволяет потребителю: записать посредством микрофона в память компьютера новые речевые сообщения и переписать их в память оповещателя с присвоением номера; транслировать речевые сообщения через микрофон или взятые из памяти компьютера без записи в память оповещателя.

Оповещатели моделей СПИКЕР-М-12, СПИКЕР-М-24, СПИКЕР-М-220 выполнены без отдельного речевого блока. Плата речевого блока располагается непосредственно в корпусе рупорного громкоговорителя. Выбор речевого сообщения производится переключателями, находящимися на плате оповещателя. Регулировка громкости осуществляется при монтаже оповещателя. Запись речевых сообщений производится на предприятии-изготовителе по заказу потребителя.

Громкоговорители ГРВ-25А, ГРВ-10П, ГРВ-25П

Выпускаемые НПК "Эталон" (Россия) громкоговорители ГРВ-25А, ГРВ-10П, ГРВ-25П и их модификации без трансформаторов ГРВ-25А-БТр, ГРВ-10П-БТр, ГРВ-25П-БТр предназначены для непрерывной круглосуточной работы (трансляции речевой информации о действиях, направленных на обеспечение безопасности) в системах пожарной, охранной сигнализации и других видов оповещения совместно с приемно-контрольными устройствами и усилителями.

Громкоговорители выполнены во взрывозащищенном исполнении и могут быть применены во взрывоопасных зонах 1 -го и 2-го классов по ГОСТ Р 51330.9-99 и ГОСТ Р 51330.13-99, а также во взрывоопасных зонах и помещениях всех классов в соответствии с "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ) и другими нормативно-техническими документами, регламентирующими применение электрооборудования во взрывоопасных зонах. Технические характеристики моделей указаны в табл. 2.

Громкоговорители рупорные взрывозащищенные 12ГР-38В, 12ГР-41В, 25ГР-34В

Громкоговорители рупорные взрывозащищенные 12ГР-38В, 12ГР-41В, 25ГР-34В производства 000 "ЭЛАТ" (Россия) с маркировкой взрывозащиты 1ExdmllBT6 X (2ExdmllBT6 X) предназначены для использования в качестве источника звука в системах производственно-технологической громкоговорящей связи, оповещения о пожаре, аварийного оповещения и озвучивания речевой информации во взрывоопасных зонах всех классов, кроме зоны 0, где по условиям работы возможно образование взрывоопасных смесей, отнесенных к категориям ПА, ИВ и группам Т1 -Тб. Конструкция громкоговорителей состоит из головки, согласующего трансформатора, рупора и кожуха. Головка и трансформатор находятся внутри кожуха, залиты компаундом и представляют собой неразборную конструкцию. Конструкция громкоговорителя предусматривает возможность крепления его на любую поверхность, для чего он снабжен поворотным устройством в виде скобы.

Громкоговорители выпускаются для подключения к сети проводного вещания с номинальным напряжением 120 В. Изменение потребителем подводимого к входу громкоговорителя напряжения не предусмотрено. Технические характеристики моделей громкоговорителей указаны в табл. 3.

Громкоговорители рупорные взрывозащищенные DB4L

Громкоговорители рупорные взрывозащищенные DB4L производства компании MEDC (Великобритания) с маркировкой взрывозащиты 1 Ех-dllCT4 (ExdellCT4) предназначены для использования в качестве источника звука в системах производственно-технологической громкоговорящей связи, оповещения о пожаре, аварийного оповещения и озвучивания речевой информации во взрывоопасных зонах.

Конструкция громкоговорителя состоит из головки, согласующего трансформатора, рупора и кожуха. Громкоговорители выпускаются в пластиковом корпусе (пластик GRP), армированном стекловолокном.

Выпускается три типа громкоговорителей (DB4L-8, DB4L-15, DB4L-25), отличающихся мощностью выходного звукового сигнала. Кроме того, мощность каждого из громкоговорителей может изменяться ступенчато за счет выбора соответствующих отводов трансформатора Схема подключения громкоговорителей -двухпроводная.

Отверстия под кабельные вводы громкоговорителей имеют резьбовое соединение М20 и позволяют комплектовать громкоговорители кабельными вводами различных исполнений: для открытой прокладки присоединяемого кабеля, для трубной прокладки присоединяемого кабеля, а также для присоединения бронированного кабеля. Громкоговорители кабельными вводами не комплектуются.

На протяжении всего срока эксплуатации практически не требуется выполнять техническое обслуживание громкоговорителей. Технические характеристики моделей громкоговорителей указаны в табл. 4.

Громкоговорители рупорные взрывозащищенные HS-8 и HS-15

Громкоговорители рупорные взрывозащищен-ные HS-8 и HS-1 5 производства компании DNH (Норвегия) с маркировкой взрывозащиты 2Ех-demllBT6/H2 предназначены для использования в качестве источника звука в системах производственно-технологической громкоговорящей связи, оповещения о пожаре, аварийного оповещения во взрывоопасных зонах 2-го класса Громкоговорители серии HS конструктивно состоят из головки, согласующего трансформатора, рупора и кожуха. Взрывозащищенные громкоговорители HS-8 выполнены из анодированного сплава алюминия DS 4261 (эквивалент LM-6) с покрытием из полиэстера.

Громкоговорители данного класса разработаны специально для применения на военных и гражданских промышленных объектах, где в силу присутствия взрывоопасных газов и взвесей требуются особые меры предосторожности. Громкоговорители серии HS (табл. 5) прошли сертификацию в ведущих мировых лабораториях по сертификации взрывозащищенного оборудования.

Громкоговорители рупорные взрывозащищенные 6ГРВ30 и 10ГРВ30

Громкоговорители рупорные взрывозащищенные 6ГРВ30 и 10ГРВ30 производства компании "Электроприлад" (Украина), торговая марка Vel-lez, с маркировкой взрывозащиты 2ExedllAT5 (1ExedllBT5) предназначены для использования в качестве источника звука в системах производственно-технологической громкоговорящей связи, оповещения о пожаре, аварийного оповещения во взрывоопасных зонах помещении и наружных установок, а также в рудниках и шахтах. Взрывозащищенные громкоговорители торговой марки Vellez выгодно отличаются от других, перечисленных выше громкоговорителей тем, что они могут применяться в составе комплекса речевого оповещения, также производимого компанией "Электроприлад" (это многофункциональное оборудование, которое позволяет передавать сообщения о возникновении пожара как в ручном, так и в автоматическом режимах, транслировать объявления и музыкальные программы, осуществлять поисковую связь, работать в автономном режиме при отсутствии напряжения в сети питания и выполнять другие функции).

Громкоговорители 6ГРВ30 и 10ГРВ30 (табл. 6) соответствуют ГОСТ Р 51330 "Электрооборудование взрывозащищенное" и имеют российские сертификаты.

Выводы

  1. Важной составляющей в решении задачи обеспечения противопожарной безопасности на взрывоопасных объектах являются системы речевого оповещения (Public Address)
  2. При конструировании систем речевого оповещения на взрывоопасном объекте стационарное оборудование (усилители, микшеры, селекторы зон и т. п.) следует располагать вне взрывоопасной зоны. В этом случае допускается применение оборудования в стандартном исполнении, то есть без средств взрывозащиты
  3. Во взрывоопасных зонах необходимо применять громкоговорители или автоматические речевые пожарные модули только во взрывоза-щищенном исполнении. Монтаж этих приборов и кабельных трасс к ним следует вести строго с соблюдением ГОСТР 51330 и ПУЭ.
  4. В настоящее время на российском рынке имеется достаточный выбор громкоговорителей во взрывозащищенном исполнении для создания систем оповещения на взрывоопасных объектах.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #2, 2008
Посещений: 30161

  Автор

Рукин М. В.

Рукин М. В.

Генеральный директор компании "ЭРВИСТ технологии безопасности"

Всего статей:  23

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций