ПОВЫШЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ теория и практика
Неплохов И.Г., эксперт, к.т.н.
Источник: Журнал "Скрытая камера" № 19(29), 2004. http://www.systemsensor.ru/?publications&thems&public=43ce450922856
Знаете ли Вы, что в России вероятность обнаружения пожара составляет в среднем 48%? По данным ГУ ГПС МЧС России в 2000 году на объектах, оборудованных пожарной автоматикой было зарегистрировано 2388 пожаров и только в 48% произошло ее включение (Молчанов В.П. «Пожарная автоматика - надежное средство защиты от пожаров», Каталог «Пожарная автоматика», 2001-2002); причина отказа - пожарные извещатели не сработали. В 2001-2003 годах эта ситуация в лучшую сторону не изменилась, напротив, прямой материальный ущерб от пожара ежегодно увеличивается на 20-28% Попробуем посчитать: вероятность обнаружения пожара составила 48%, т.е. вероятность одновременного срабатывания двух извещателей равна 0,48. Следовательно, вероятность срабатывания одного извещателя составила 0,69. А это значит, что согласно данной статистики более 30% пожарных извещателей в системах пожаротушения были неисправны. Реальные же цифры по всем установленным системам, где пожара слава богу не было, будут более устрашающими! Хотя и приведенных цифр вполне достаточно. Представьте себе охранные системы, работоспособные в среднем на 48 объектах из 100, а ведь ущерб от пожара не сравним с потерями от краж и ограблений.
В НПБ 88-2001 «УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ. НОРМЫ И ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ» были впервые определены условия, при которых допускается установка одного пожарного извещателя в помещении. Однако возник вопрос, не приведет ли это к снижению надежности пожарной сигнализации? Очевидно по этим причинам в следующей редакции НПБ 88-2001* появилось требование формирования сигналов на включение пожарной автоматике при активизации двух извещателей при наличии минимум одного резервного извещателя в каждом шлейфе.
Несмотря на государственное регулирование и надзор в области систем пожарной безопасности, отношение к ней в нашей стране более чем странное. На европейском рынке доля дорогих, адресно-аналоговых систем, обеспечивающих максимальную защиту и сверхраннее обнаружение пожара в 2004 году превысила 70%. У нас наоборот, появляются технические решения, направленные на снижение пожарной безопасности ради удешевления системы пожарной сигнализации, а именно:
- установка одного извещателя на два объема, при которой нет защиты ни одного из них;
- снижение чувствительности извещателя для исключения ложняков;
- использование самых дешевых комплектующих и т.д.
Все это приводит к более позднему обнаружению возгорания, что в принципе (по результирующим последствиям) не отличается от неработающей системы: сгорят шлейфы и не включатся ни оповещение, ни пожаротушение. Результат - не сравнимые с Европой материальные потери и человеческие жертвы.
Другая тенденция - это искажение сложившейся терминологии в рекламных целях. Вероятно скоро большинство пожарных извещателей будут названы аналоговыми (терминология – это тоже искусство), несмотря на подключение к пороговым контрольным приборам, и будут контролировать свою исправность даже при отсутствии связи с ПКП. В настоящее время в нормативной безе отсутствует четкое разделение систем пожарной сигнализации по типам. Это позволяет некотором производителям в рекламных целях формировать классификации, по которым собственные извещатели становятся верхом совершенства. Причем, как ни странно, декларируемые "уникальные" свойства этих извещателей ни как не отражаются в технических характеристиках! Например, появился неадресный "аналоговый" дымовой пожарный извещатель (ПИ), который по техническим характеристикам является обычным неадресным пороговым датчиком с возможностью разрыва шлейфа сигнализации при неисправности, то есть с отключением всех работоспособных датчиков, стоящих за ним, что соответственно, исключает возможность резервирования. И вместо запрещения использования технических решений, резко снижающих надежность СПС, появляются "разрешительные письма", допускающие (в нарушение действующих норм) установку таких неадресных датчиков по одному на помещение!? Условия для установки одного извещателя в помещении определены в НПБ 88-2001*, одно из них (п.12.17 в) гласит: «обеспечивается идентификация неисправного извещателя приемно-контрольным прибором». Как это выполняется в неадресной системе? Конечно только если ставить один извещатель в шлейф, что резко ограничивает область применения. Однако по одному «письму» стало возможным выполнить эту функцию при использовании выносных индикаторов, которые по логике надо устанавливать непосредственно в приемно-контрольным приборе, а через полгода один из чиновников ГУ ГПС, в нарушение здравого смысла, вообще «отменил» это требование для данного экзотического датчика. Такая практика замедляет развитие и внедрение современных адресных систем, обеспечивающих локализацию пожароопасной ситуации, не говоря уже об адресно-аналоговых системах.
Кроме того, специально для пожарной отрасли была разработана «новейшая теория надежности», в которой, не используются ни величина вероятности отказа, ни наработка на отказ. На «общедоступном» уровне доказывается невозможность предсказания времени отказа извещателя и бессмысленность повышения его надежности. Конечно же принципы обеспечения надежности в пожарной отрасли подчиняются общим теориям, а «новейшие» теории оправдывают использование не резервирующихся извещателей, когда теряется смысл установки трех или четырех извещателей в помещении по п. 13.3 НПБ88-2001*. Хотя требование п. 13.3 НПБ88-2001* распространяется на все типы пожарных извещателей: на неадресные и адресные, с контролем работоспособности и без него.
Надежность пожарных извещателей
Отсутствие автоматического контроля работоспособности пожарных извещателей и определяет необходимость установки, по крайней мере, двух извещателей при площади помещения, для контроля которой достаточно одного работоспособного извещателя. Потому что вероятность выхода из строя сразу двух извещателей в помещении в несколько раз ниже вероятности отказа одного извещателя. Помимо этого, если взять за основу рассчитанное выше значение 0,7 как вероятность правильного обнаружения пожара одним извещателем, то вероятность того, что хотя бы один извещатель из двух установленных в одном помещении обнаружит пожар составит уже около 0,9, а одного из трех - около 0,97. Соответственно если вероятность отказа одного извещателя равна 0,3 (в среднем 30 шт. из 100 шт.) , то вероятность одновременного отказа двух извещателей равна 0,1, а трех уже 0,03.
Надежность пожарного извещателя, как электронного устройства зависит от уровня разработки, от качества элементной базы, от технологии сборки и тестирования. По требованиям НПБ 76-98 средняя наработка на отказ пожарного извещателя должна быть не менее 60 000 часов (менее 7 лет), а средний срок службы не менее 10 лет!? Т.е. даже соответствующий по надежности нормам пожарный извещатель в среднем через 7 лет надо отдавать в ремонт. Сложность контроля этого параметра объясняет присутствие на рынке наряду с высоконадежными устройствами, извещателей, вероятность отказа которых на входном контроле почти 10%, при монтаже системы 50%, а через год может достигать и 100% (по сообщениям участников семинаров в "Систем Сенсор"). На рис.1 приведена кривая 1, которая соответствует типовому распределению плотности вероятности отказа электронной аппаратуры.
На рисунке можно выделить три области:
I – приработка изделий, на этом этапе происходит отказ ненадежных элементов, выявление некачественной пайки и т. д.;
II – период времени, соответствующий наименьшей вероятности отказа изделия;
III – этап отказов элементов изделия в результате старения.
Такая зависимость характерна для низкокачественной бытовой радиоэлектронной аппаратуры. В зависимости от качества использованных элементов и технологии изготовления кривая 1, может трансформироваться в кривую 2, где этап приработки сразу переходит в этап старения. Этот случай соответствует изделиям с недопустимо низкой надежностью – примерно за год происходит отказ всех изделий. Т.к. в любом случае площадь под кривой распределения плотности вероятности равна 1, то положение кривой 2 на много выше среднего уровня кривой 1. Характер зависимости может существенно отличаться от приведенных примеров. Так, использование кустарных способов изготовления изделия, старых электронных элементов и печатных плат с окислившимися проводниками определяют характерный всплеск отказов извещателей после полугода - года эксплуатации из-за коррозии соединений. Именно этими причинами объясняется короткий срок гарантии на подобную продукцию. Только при обеспечении высокого уровня производства, при использовании современных технологий и высококачественной специализированной элементной базы можно обеспечить высокую надежность извещателя и дать гарантию на 3 - 5 лет.
На рис. 1 приведена кривая 3 распределения плотности вероятности отказа высококачественной аппаратуры. Этап приработки отсутствует благодаря проведению входного контроля, компьютерных тестов с максимальной глубиной (до номинала каждого элемента и до каждой цепочки алгоритма) и электрической тренировки извещателя. Использование качественной элементной базы и современной технологии изготовления обеспечивает длительную безотказную работу. Наработка на отказ высококачественного извещателя превышает 500 - 700 тыс. часов, т.е. достигает 80 лет. Следовательно, этап старения начинается за пределами всех разумных сроков эксплуатации извещателя, после полного морального старения. Таким образом, кривая 3 на всем этапе срока эксплуатации имеет вид прямой практически на нулевом уровне.
В общем, если Вы действительно хотите защитить себя от пожара, возьмите реально работающие, надежные извещатели с высокой чувствительностью и без ложных срабатываний. Их к счастью не так мало и у нас на российском рынке. Например, производства "Систем Сенсор". Это опыт компании, десятилетиями специализирующейся только на одном – на пожарных извещателях. Это комплектующие и материалы от Motorola, Hitachi, Bayer и других фирм, недоступные по ценам для других российских производителей. Это внутрикорпоративная система качества, которая по большинству аспектов строже, чем российские НПБ и ГОСТ. Это трех и пятилетняя гарантия - в 3 - 5 раз большая, чем на основную массу произведенных в России датчиков. Это имя, которое носит каждый четвертый дымовой датчик выпускаемый сегодня в мире, которое выбрано, как постоянный партнер большинством европейских и американских производителей противопожарных систем, хорошо известных в России. Все, что компания предлагает в России разработано под локальные особенности: нормативную базу, климатические особенности, потребности и ценовые ожидания рынка. Причем столь низкие цены предлагаются только России - те же изделия "System Sensor" на западных рынках стоят на 30-80% дороже.
В последнее время проблемы качества средств обеспечения пожарной безопасности России все чаще поднимаются на трибунах всех уровней: низкий уровень производства средств пожарной автоматики, отставание существующей нормативной базы от реалий рынка; вопросы контроля и защиты потребителей от некачественной продукции и пр. Как было справедливо было отмечено на Городской Конференции, "Современные и перспективные системы, средства и методы обеспечения пожарной безопасности объектов города", организованной Управлением ГПС МЧС РФ и проведенной в Мэрии Москвы в феврале 2003 г.: "Демпинг в конкуренции заставляет порой устанавливать пожарное оборудование, заведомо не способное справиться со своей задачей". Необходимо отойти от практики "специальных" писем, решений и согласований, дающих отдельным участникам "право" отступать от НПБ и СНиПов. Много серьезных поправок в сегодняшнюю реальность должен внести новый федеральный закон N 184 ФЗ от 27.12.2002 «О техническом регулировании». Хочется верить, что найдутся внутренние резервы в ГПС для налаживания действующего контроля за соблюдением дисциплины производства участниками бизнеса в области пожарной безопасности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фираго Б.И. Непосредственные преобразователи частоты в электроприводе. - Минск, 1990. - C. 28 - 35.
2. Радин В.И., Брускин Д.Э., Зорохович А.Е. Электрические машины. - М.: Высш. школа., 1988. - C. 92 - 93.
3. Лысенко С.И., Петрушин В.С., Слободниченко Б.И. Учет изменения параметров схем замещения асинхронных электродвигателей при фазовом регулировании // Электромашиностроение и электрооборудование. Республ. межвед. науч.-техн. сб. - Одесса, 1997. - Вып. 49. - С. 48 - 53.