СПОСОБ ГАРАНТИРОВАННОГО ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОЖАРОВ ОТ МАЛОМОЩНЫХ ЗАГОРАНИЙ И СИСТЕМА АВТОМАТИКИ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
METHOD FOR GUARANTEED FIRE PREVENTION FROM LOW-CAPACITY FIRES AND AUTOMATION SYSTEM FOR IMPLEMENTATION THEREOF

Способ гарантированного предотвращения пожаров от маломощных загораний и система автоматики для его реализации.
Изобретение относится к способам обеспечения пожарной безопасности жизнедеятельности людей за счет применения различных средств и систем автоматики, предназначенных для использования предотвращения пожаров от маломощных загораний с помощью систем противопожарной автоматики.
Из статистики известно, что подавляющее большинство пожаров, в том числе причиняющих тяжелые последствия и гибель людей, возникают от развивающихся маломощных загораний. Из теплофизики развития очага загорания следует, что пожаров без загораний не бывает.
Доказано, что время перехода загорания в пожар с ущербом всегда достаточное, чтобы обнаружить соответствующими средствами маломощное загорание и успешно ликвидировать его доступными способами - средствами - до перехода его в пожар.
Отметим, что до настоящего времени отсутствует способ гарантированного предотвращения пожаров за счет применения, например, самодостаточной системы автоматики, наделенной необходимым составом функций, обеспечивающих гарантированное предотвращение пожаров с рассчитываемой вероятностью.
Единственным известным широко применяемым способом как бы условно подразумеваемым для предотвращения пожаров от маломощных загораний является способ, реализованный с помощью так называемых систем «пожарная сигнализация» и «пожарная автоматика», обязательное применение которых практически на всех объектах жизнедеятельности людей предписывается государственными нормативными документами, регламентами и ГОСТами
1. Федеральный закон «Технические требования. Регламент о требованиях пожарной безопасности» №117-ФЗ в ред. от 10.07.2012 г.
2. Национальный стандарт «Технические средства пожарной автоматики» ГОСТ 53325 изд. 2012 г.
3. Свод правил СП513130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».
4. ГОСТ 50775-05 «Системы тревожной сигнализации».
5. ГОСТ 55776-95 «Системы тревожной сигнализации», часть 1. Раздел 4 «Руководство по проектированию».
6. ГОСТ 12.4.009.
7. ГОСТ 26342,
которые технически даже по названию не наделены предписанием гарантированного предотвращения пожаров, а только способны с некоторой вероятностью выдать сигнал не при загорании, а только при пожаре, но даже неизвестной величины, возможно когда горит все помещение вместе с людьми и даже предусмотренная так называемая «пожарная автоматика» возможно не способна потушить такой пожар, тем более что неизвестно, какой тепловой мощности и площади горения обнаруженный пожар. Сигнал, принятый от так называемых пожарных извещателей, не несет никакой информации о величине пожара, который надо тушить, в том числе и так называемой «пожарной автоматикой», так как извещатели размещены на охраняемой площади помещения произвольно, без теплофизических расчетов, которые изложены в монографии «Пожаропредупредительная автоматика» автор д.т.н. профессор Шаровар Ф.И., обеспечивающих оптимизацию выбора типов извещателей и оптимизацию их размещения с целью обнаружения загорания и выдачи ими сигнала при возможно минимальной тепловой мощности очага загорания даже при регистрации дыма дымовыми извещателями, образованного термическим распадом горючего материала очага загорания, учитывая известную физическую зависимость дыма от температуры очага для различных материалов.
Таким образом, широко применяемая так называемая система «пожарная сигнализация» без так называемой «пожарной автоматики», которая занимает доминирующее положение как бы по предположениям для повышения пожарной безопасности жизнедеятельности людей за счет как бы предотвращения пожаров, никак не аттестуется по ее способности хоть с какой-то вероятностью выполнить эту задачу. Посколько полученный от извещателей сигнал о пожаре неизвестной величины, то даже штатный оператор, получивший такой сигнал, просто не способен назначит способ ликвидации пожара неизвестной величины: возможно надо вызывать дворника с огнетушителем или вызывать мощную пожарную технику. И куда безнадежнее дело обстоит, когда так называемая «пожарная сигнализация» без штатного оператора просто звонит и мигает снаружи охраняемого объекта, рассчитывая быть случайно услышанной. Возможно, это лучше, чем ничего, но совсем ничего не имеющее к предотвращению пожара ни к пожарной безопасности людей.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ как бы для предотвращения пожаров с использованием пожарной автоматики, при котором пожарные извещатели при возникновении пожара, а не загорания, передают информацию приемно-контрольному прибору, который через пусковое устройство передает команду агрегату тушения на подачу тушащего вещества для тушения пожара неизвестной величины. Остается никому не известно с какой вероятностью такая система обнаружит пожар и с какой вероятностью он будет потушен в процессе эксплуатации такой системы без элементарной аттестации ее способности, как приведено в книге «Технические средства охранной и пожарной сигнализации», часть 2, изд. «Пожкнига», 2009 г., Бабуров В.П.
Системы так называемые «пожарная сигнализация» и «пожарная автоматика», с помощью которых как бы реализуется известный способ якобы предотвращения пожаров от маломощных загораний, строятся согласно требований существующих государственных нормативов, регламентов и ГОСТов, в которых отсутствуют даже элементарные требования, предписывающие строящимся системам «пожарной сигнализации» и «пожарной автоматики» способность предотвращения пожаров от маломощных загораний хоть с какой-то вероятностью, несмотря на то, что они как бы для этого предназначены. Поэтому в настоящее время широко применяются системы так называемой «пожарной сигнализации» без автоматики тушения как бы условно для предотвращения пожаров и снижения пожарной опасности жизнедеятельности людей, а на самом деле это обман потребителя, так как эти системы, спроектированные без нарушения существующих государственных регламентов и ГОСТов, способны выдать сигнал о пожаре неизвестно какой тепловой мощности, возможно десятки тысяч киловатт от горения всего охраняемого объекта вместе с людьми. Вот такой технический результат от применения указанных систем, используемых для реализации наиболее широко применяемого известного малопригодного способа для обеспечения пожарной безопасности людей. Технический результат так называемых систем «пожарной сигнализации» без автоматики тушения, занимающих доминирующее применение в настоящее время, как бы для предотвращения пожаров ограничивается самим названием «пожарная сигнализация» - это есть сигнализация о пожаре, а не о загорании, всегда предшествующем пожару. Этот термин «пожарная сигнализация» доминирует во всех нормативных документах, регламентах и ГОСТах, действующих в области обеспечения пожарной безопасности, в том числе за счет применения указанных малопригодных и малоэффективных систем.
Существующие государственные регламенты и ГОСТы в этой области никак не препятствуют внедрению таких систем «пожарной сигнализации», которые сигнализируют только тогда, когда горит все помещение с людьми. А между тем, заказчик таких систем «пожарной сигнализации» и «пожарной автоматики», внедряя такие системы на своем объекте, абсолютно уверен, что они предотвратят пожар с убытками, за что и большие деньги платит (в том числе из государственной казны), полагаясь на государственные регламенты и ГОСТы, что будто они гарантируют предотвращение пожара с убытками, применяя эти системы. Получается, что государственные регламенты и ГОСТы обманывают и государство, применяющее на своих объектах такие системы и любого потребителя этих систем. Следовательно, существующие в этой области государственные регламенты и ГОСТы, регламентирующие проектирование и применение систем так называемой «пожарной сигнализации» и тоже «пожарной автоматики» не обеспечивают сколько-нибудь понятную пожарную безопасность и нуждаются в новых технологиях.
Специально отметим, что ни в одном государственном нормативном документе, регламентирующем обеспечение пожарной безопасности жизнедеятельности человека, не употребляется слово «загорание», которое всегда предшествует любому пожару. А между тем, это слово «загорание» в решении проблемы борьбы с пожарами должно занимать доминирующее значение.
Утверждаем, что пожаров без загораний не бывает. Это есть ключевое и доминирующее понятие для решения проблемы обеспечения пожарной безопасности жизнедеятельности человека.
В результате экспериментальных исследований и теоретических расчетов возникновения и развития очага загорания во времени установлено, что «загорание» - это теплофизический процесс развития маломощного по тепловой мощности теплового очага в течение некоторого времени, не причиняющего сколько-нибудь ощутимых убытков, до перехода его в пожар с убытками.
Установлено и впервые нами доказано, что время перехода маломощного очага загорания, еще не причиняющего сколько-нибудь ощутимого убытка для разных условий, разное, которое всегда можно рассчитать согласно монографии профессора Ф.И. Шаровара «Пожаропредупредительная автоматика», но всегда этого времени перехода достаточно для успешного обнаружения этого маломощного очага загорания и успешной ликвидации его соответствующим способом из известных.
Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, заключается в гарантированном предотвращении пожара за счет раннего обнаружения маломощного очага загорания, аттестованного теплофизическими расчетами по величине тепловой мощности и автоматики его тушения, рассчитанными по эффективности тушения средствами.
Технический результат способа достигается за счет применения нового класса систем пожаропредупредительной автоматики, наделенной способностью автоматического адаптивного контроля возникновения в контролируемом помещении загорания предельно допустимой тепловой мощности, не причиняющей ощутимых убытков и способностью по сигналу от извещателей через приемно-контрольный прибор автоматического включения адресованных средств тушения обнаруженного очага пожара, наделена способностью автоматического контроля ликвидации обнаруженного загорания и способностью автоматического включения адресованного резервного агрегата тушения по адресному сигналу от адресованных извещателей через приемно-контрольный прибор при не ликвидации обнаруженного загорания первого запуска тушения. В зависимости от поставленной задачи и соответствующей программы функционирования применяемой системы циклов повторений включения адресованных агрегатов тушения может быть несколько.
Базовая структурная схема (блок-схема) такой системы показана на рис. 1,
где 1 - адресованные пожарные извещатели (ПИ);
2 - многофункциональный адресованный приемно-контрольный прибор (ПКП);
3 - адресованное пусковое устройство (ПУ);
4(1) - дозированный адресованный агрегат тушения (AT);
4(n) - дозированный резервный адресованный агрегат тушения;
03 - очаги загорания;
ПЦН - пункт централизованного наблюдения.
в которой используются извещатели ПИ, аттестованные теплофизическими расчетами по критериям способности гарантированного обнаружения не пожара с убытками, а маломощного загорания, не причиняющего сколько-нибудь ощутимых убытков, с учетом оптимального их размещения, рассчитанного по известным методам в конкретном помещении с учетом теплофизических характеристик горючих материалов в данном помещении, при срабатывании которых от градиента, излучаемого загоранием передают адресные и аттестованные по величине загорания сигналы на многофункциональный приемно-контрольный адресованный прибор (ПКП), анализирующий адресную логику принятых аттестованных по величине тепловой мощности обнаруженного загорания, от извещателей сигналов выдает соответствующую команду адресованному пусковому устройству (ПУ) и передает информацию на пункт централизованного наблюдения и на выносные оповещатели, а адресованное пусковое устройство в свою очередь передает команду на включение адресованного агрегата тушения (AT) обнаруженного адресованного очага загорания на стадии его тепловой мощности, не превышающей заданной потребителем, не причиняющего ощутимых убытков, наделенный способностью по производительности, ресурсу и согласно известным таблицам для расчетов эффективности тушения различных очагов загорания известной по принятым аттестованным по величине тепловой мощности сигналам от извещателей обнаруженного загорания тепловой мощности и площади горения, срабатывание которого обратной связью передается сигнал на приемный прибор об исполнении команды и при ликвидации очага загорания, извещатели это регистрируют и передают сигналы об этом на приемно-контрольный прибор, который приводит систему в дежурный режим функционирования и передает об этом на пульт централизованного наблюдения, а если при включении агрегата тушения первого уровня извещатели адресно передают сигнал на приемно-контрольный прибор о не ликвидации обнаруженного загорания, то приемно-контрольный прибор автоматически выдает команду пусковому устройству включить резервный агрегат дозированной способности по данному адресу с расширением зоны покрытия площади горения. Такое наращивание резервирования, как и резервирование других блоков систем, определяют расчетом вероятности гарантированного предотвращения пожара конкретной системы в конкретных условиях с учетом требований заказчика по достижении требуемой гарантии предотвращения пожара, а если после включения резервного дозированного агрегата тушения ликвидации обнаруженного загорания не достигнуто, о чем сигнализируют извещатели приемно-контрольному прибору, то он, в соответствии с программой передает тревожный сигнал о невозможности потушения обнаруженного загорания с помощью используемой автоматики для принятия другого способа ликвидации загорания по известному адресу.
Положительный эффект предложенного способа достигается за счет использования нового класса систем пожаропредупредительной автоматики гарантированного предотвращения пожара, наделенных новыми функциями:
- автоматическим контролем возможного возникновения очага загорания, величина тепловой мощности которого не должна превышать заданную предельно допустимую, еще не причиняющую сколько-нибудь ощутимых убытков, с помощью извещателей. Типы (тепловые, дымовые, пламени), которые определены теплофизическими расчетами по известной методике (моногрфия «Пожаропредупредительная автоматика», автор Шаровар Ф.И., М., Специнформатика-СИ, 2013, 550 стр) с учетом чувствительности их на той или иной градиент генерируемых очагом загорания и размещены на охраняемой площади помещения, так с помощью расчетов по известной методике, изложенной в монографии «Пожаропредупредительная автоматика», автор Шаровар Ф.И., М., Специнформатика, 550 стр., 2013 г., чтобы был обнаружен очаг загорания предельно допустимой (заданной) тепловой мощности, обеспечивающей таким образом сигнал от извещателей, содержащий информацию о величине тепловой мощности обнаруженного загорания, поступающий в таком содержании на приемно-контрольный прибор, который уже имеет достоверную информацию о величине тепловой мощности обнаруженного загорания адресно, выдает команду в виде кодового сигнала пусковому устройству на адресное включение адресованного агрегату тушения обнаруженного загорания, аттестованного по эффективности тушащего вещества, по производительности и ресурсу, обеспечивающих гарантированное тушение загорания с расчетной вероятностью Рпп(t).
- автоматическим контролем включения агрегата тушения загорания по команде, выданной приемно-контрольным прибором с помощью передачи специального кодового сигнала, образованного обычным кодообразующим устройством, от агрегата тушения на приемно-контрольный прибор в виде обратной связи, квитирующей исполнение команды;
- автоматическим контролем достоверности тушения обнаруженного загорания с помощью информации от извещателей, поступающей постоянно на приемно-контрольный прибор, и при не ликвидации загорания приемно-контрольный прибор второй раз подает команду на включение резервного блока агрегата тушения с наличием ресурса подачи тушения с покрытием расширенной зоны покрытия; количество циклов включения тушения предусматривается программой приемно-контрольного прибора с учетом предварительного прогноза развития очага загорания в конкретных условиях и надежности исполнения всех операций функционирования системы;
- автоматической передачей кодированных сигналов приемно-контрольным прибором на пункт централизованного наблюдения о ликвидации возникшего загорания или о невозможности ликвидации обнаруженного загорания имеющимися ресурсами для принятия решения тушения загорания уже большей тепловой мощности другими способами, а
для расчета гарантированного предотвращения пожаров от маломощных загораний с помощью предложенной системы пожаропредупредительной автоматики, реализующей предложенный способ предложена формула в виде вероятности исполнения указанной функции предотвращения пожара от маломощного загорания:
Рпп(t)=Робн(t)×Рпкп(t)×Рпу(t)×Рат(t)×Рлк(t),
где Рпп(t) - вероятность гарантированного предотвращения пожара;
Робн(t) - вероятность обнаружения очага загорания заданной предельно допустимой тепловой мощности;
Рпкп(t) - вероятность безотказной работы приемно-контрольного прибора;
Рпу(t) - вероятность безотказной работы пускового устройства;
Рат(t) - вероятность безотказной работы агрегата тушения;
Этот же показатель Рпп(t) есть показатель риска заказчика «не сгореть» при внедрении любого исполнения системы.
обн
Аттестация вероятности гарантированного обнаружения очага загорания Р(t) с учетом надежности группы извещателей:
Робн(t)=Pu(t)×Pur(t),
где Pur(t) - вероятность безотказной работы группы извещателей (для случая применения группы извещателей в заданных условиях с учетом их схемы соединения);
Pu(t) - вероятность безотказной работы извещателя.
Конечный результат реальной эффективности применения системы пожаропредупредительной автоматики с аттестацией гарантированного предотвращения пожара оценивается по формуле:
W=С/Е,
где С - обобщенный результат от внедрения системы;
Е - обобщенные затраты для достижения конечного результата.
Потребитель получает исчерпывающую информацию для принятия решения целесообразности применения той или иной системы в отличие от способа реализуемого в построении так называемых систем «пожарной сигнализации» и «пожарной автоматики», построенных на предположении, что могут предупредить пожар и тем более не наделены способностью сделать это какой-то условной гарантией.
Внедрение предложенного способа с помощью нового впервые введенного класса систем пожаропредупредительной автоматики гарантированного предотвращения пожаров будет прорывом в области обеспечения пожарной безопасности жизнедеятельности людей, обеспечит снижение гибели людей на пожарах, снижение многомиллионных потерь прямых и косвенных.