ЗАТВЕРДЖЕНО
Наказ МНС України
30.09.2009 N 652
МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
щодо застосування системи контролю газового середовища за допомогою автоматичної системи пожежної сигналізації
1. Загальні положення
1.1. Методичні рекомендації щодо застосування системи контролю газового середовища за допомогою автоматичної системи пожежної сигналізації (далі - Рекомендації) визначають основні підходи до проектування, монтажу та експлуатації систем контролю газового середовища за допомогою автоматичної системи пожежної сигналізації (далі - система КГС) в силосах та бункерах на підприємствах зі зберігання та перероблення зерна.
1.2. Під час проектування, монтажу й експлуатації систем КГС, також необхідно керуватися відповідними будівельними нормами та іншими нормативно-правовими актами.
1.3. В Рекомендаціях наведені нижче терміни вживаються у такому значенні:
Фонове значення концентрації оксиду вуглецю (далі - CO) - значення CO в повітрі навколишнього середовища.
Газочутливий елемент (датчик) - первинний перетворювач фізичних характеристик концентрації газу в електричний сигнал.
Прилад автоматичного контролю газового середовища - сигналізатор-аналізатор призначений для автоматичного безупинного виміру масової концентрації CO в повітрі, перетворення обмірюваного значення у вихідний сигнал постійного струму, видавання світлового й звукового оповіщення, а також комутації зовнішніх електричних ланцюгів під час перевищення встановлених граничних значень (порогів спрацювання).
Перший поріг спрацювання (далі - "Поріг 1") - значення концентрації CO, за якої можливе виникнення небезпечної ситуації в силосах та бункерах, пов'язаної з процесом термічної активності зерна.
Другий поріг спрацювання (далі - "Поріг 2") - значення концентрації CO, за якої в силосах та бункерах відбувається процес горіння зерна.
Шлейф системи КГС - електричний ланцюг, що з'єднує вихідні ланцюги газочутливих елементів (датчиків), включає в собі допоміжні (виносні) елементи (діоди, резистори тощо) та з'єднувальні проводи і призначений для видавання на прилад контролю газового середовища сигналів про концентрацію CO і несправність, а в деяких випадках - і для подачі електроживлення на датчики.
Приміщення з цілодобовим перебуванням чергового персоналу - пункт розташований на об'єкті, що охороняється, з цілодобовим чергуванням персоналу, обладнаний засобами відображення інформації про стан роботи пожежної сигналізації, а також засобами зв'язку з аварійно-рятувальними підрозділами об'єкта (населеного пункту) і службами керування об'єктом.
Умовно герметичне сховище - силос або бункер, який не обладнано примусовою вентиляцією.
Періодично вентильоване сховище - силос або бункер, в якому через визначений проміжок часу проводиться активне вентилювання як продукту, що зберігається, так і вільних об'ємів сховища.
2. Порядок застосування систем КГС в силосах та бункерах на підприємствах зі зберігання та перероблення зерна
2.1 Систему КГС в силосах та бункерах на підприємствах зі зберігання та перероблення зерна необхідно застосовувати при виконанні вимоги гарантованого виявлення загоряння зерна.
2.2 Вимога гарантованого виявлення загоряння зерна визначається за умови:
r <= k - дельта r , (2.1)
C max C
де r - "Поріг 2" спрацювання системи КГС, ppm;
C
k - концентрація CO при температурі самозаймання зерна,
max
ppm;
дельта r - погрішність вимірів системи КГС, ppm.
C
Значення "Поріг 1" спрацювання системи КГС дорівнює 11 ppm.
Значення "Поріг 2" спрацювання системи КГС необхідно розраховувати окремо для кожного силосу чи бункеру з урахуванням виду та умов зберігання зерна.
"Поріг 2" спрацювання системи КГС не повинен перевищувати значення концентрації CO, яке відповідає температурі самозаймання продукту.
Погрішність вимірів системи КГС не повинна перевищувати 10 ppm.
2.3 Концентрацію CO для умовно герметичних сховищ необхідно розраховувати шляхом вирішення рівняння:
(k + dk)` · W 273,2 + T
0 0 4 3 -1 b 0
----------------- + - · пі · r · ро · V · A · T · ------------ · dT
100 3 0 гр t 273,2
k = --------------------------------------------------------------------------- · 100 , (2.2)
273,2 + T
4 3 -1 d·T 0
W + - · пі · r · ро · V · C · e · ------------ · dT
0 3 0 гр t 273,2
де k - початкова концентрація CO;
0
W - об'єм вільного простору сховища, куб.м;
0
r - радіус осередку самонагрівання, м;
0
ро - гравіметрична щільність рослинної сировини, що
гр
зберігається, кг/куб.м;
V - швидкість зростання температури, град.C/добу;
t
A, C, b, d - коефіцієнти та показники для кожного вид
рослинної сировини;
T - температура рослинної сировина, що зберігається, град.C;
T - мінімальна температура повітря, що була зафіксована в
0
регіоні, де розташоване підприємство зі зберігання та переробляння
зерна, град.C.
з початковими умовами:
k = dk = 0, (2.3)
0|T = 0 |T = 0
у діапазоні температур 0 < T <= T .
СЗ
2.4 Концентрацію CO для сховищ, що періодично провітрюються на момент часу між останньою і попередньою продувкою необхідно розраховувати шляхом вирішення рівняння:
(k + dk)` · W 273,2 + T
0 0 4 3 -1 b b 0
----------------- + - · пі · r · ро · V · A · (T - T ) · ------------ · dT
100 3 0 гр t 2п 273,2
k = ----------------------------------------------------------------------------------- · 100 , (2.4)
d·T d·T 273,2 + T
4 3 -1 2п 0
W + - · пі · r · ро · V · C · (e - e ) · ------------ · dT
0 3 гр t 273,2
з початковими умовами:
k = dk = 0 (2.5)
0|T = T |T = T
2п 2п
у діапазоні температур T < T <= T .
2п 1п
де T - температура осередку на момент останньої продувки,
1п
град.C;
T - температура осередку на момент попередньої продувки,
2п
град.C.
T = T - V · t , T = T - 2 · V · t (2.6)
1п СЗ t п 2п СЗ t п
де T - температура самозаймання зерна, що зберігається,
СЗ
град.C (1);
V - швидкість зростання температури, град.C/добу;
t
t - час між попередньою та останньою продувками, доба.
п
2.5 Вихідні дані та параметри для розрахунку концентрації CO.
2.5.1 Вихідні дані для розрахунку концентрації CO:
1) вид (види) зерна, що може згідно з проектом зберігатися в
силосі чи бункері;
2) фізичні характеристики зерна: щільність ро (кг/куб.м) і
гравіметрична щільність ро (кг/куб.м);
гр
3) закони зміни питомої інтенсивності газовиділення
- -
CO I (куб.м/кг·год.) і загальної I (куб.м/кг·год.) у вигляді
CO S
- b -
I = A · T і I = C · exp(d) у діапазоні температур від 0 град.C
CO S
до температури самозаймання зерна.
S - знак суми.
A, C, b і d - постійні величини для кожного виду зерна,
наведені в таблиці 1;
Таблиця 1 - Значення коефіцієнтів A, C і показників b, d
------------------------------------------------------------------
| N | Рослинна | | 6 | | |
| п/п | сировина | A | C · 10 | b | d |
|------+-----------------+-----------+---------+--------+--------|
| | | -12 | | | |
| 1 |Горох лущений | 5 · 10 | 1,4489 | 3,1299 | 0,0119 |
|------+-----------------+-----------+---------+--------+--------|
| | | -12 | | | |
| 2 |Кукурудза лущена | 3 · 10 | 0,8087 | 2,8642 | 0,0148 |
|------+-----------------+-----------+---------+--------+--------|
| | | -12 | | | |
| 3 |Кукурудза очищена| 2 · 10 | 1,0806 | 3,3125 | 0,0131 |
| |в качанах | | | | |
|------+-----------------+-----------+---------+--------+--------|
| | | -14 | | | |
| 4 |Просо | 1 · 10 | 1,353 | 3,8675 | 0,0124 |
|------+-----------------+-----------+---------+--------+--------|
| | | -13 | | | |
| 5 |Пшениця | 1 · 10 | 2,067 | 3,3914 | 0,007 |
|------+-----------------+-----------+---------+--------+--------|
| | | -15 | | | |
| 6 |Пшоно | 1 · 10 | 0,6136 | 4,301 | 0,0138 |
|------+-----------------+-----------+---------+--------+--------|
| | | -12 | | | |
| 7 |Соя | 5 · 10 | 4,3497 | 2,7154 | 0,0053 |
|------+-----------------+-----------+---------+--------+--------|
| | | -13 | | | |
| 8 |Ячмінь | 1 · 10 | 3,261 | 3,3188 | 0,0076 |
|------+-----------------+-----------+---------+--------+--------|
| | | -12 | | | |
| 9 |Кукурудза очищена| 3 · 10 | 2,3772 | 2,4166 | 0,007 |
| |в качанах | | | | |
| |(зволожена) | | | | |
------------------------------------------------------------------
4) об'єм сховища W (куб.м);
5) мінімальна температура повітря T (град.C), що була
0
зафіксована в регіоні, де розташований об'єкт;
6) тип сховища (умовно герметичне чи періодично
вентильоване);
7) мінімальний час між продувками t (доба) (для кожного виду
п
зерна) - для сховищ, що періодично вентилюються.
2.5.2 Параметри для розрахунку концентрації CO:
1) об'єм вільного простору сховища:
W = W · (1 - k · ро / ро) (2.7)
0 з гр
де k - коефіцієнт завантаження сховища.
з
2) форма й розміри осередку самонагрівання - сферична з
радіусом r = 0,375 м;
0
3) розташування осередку самонагрівання - поверхневий шар;
4) температура осередку - постійна у всьому його об'ємі;
5) пожежонебезпечне зростання температури -
V = 5 град.C/добу;
t
6) температура самозаймання зерна - T , град.C.
СЗ
3. Технічні вимоги, що пред'являються до систем КГС
3.1. Система КГС не повинна порушувати технологічний процес зберігання зерна і не повинна перешкоджати проведенню регламентних робіт у сховищі. Вона не повинна спричиняти внесення конструктивних змін, що зменшують міцність конструкцій сховища.
3.2. Чутливість системи КГС повинна бути не більшою за фонове значення CO (10 ррм).
3.3. Система КГС повинна бути багатоканальною або забезпечувати послідовне визначення одним приладом групи газочутливих елементів.
Необхідно передбачити в системі КГС наявність на кожному каналі двох фіксованих порогів спрацювання: "Поріг 1" - при спрацюванні подає сигнал про можливість виникнення небезпечних процесів; "Поріг 2" - сигналізує про виникнення небезпечної ситуації.
3.4. Система КГС повинна мати звукове і світлове оповіщення про досягнення "Поріг 1" або "Поріг 2" та забезпечувати автоматичну передачу сигналу на пульт централізованого спостереження пожежної охорони. Структурна схема системи протипожежного захисту силосів та бункерів за допомогою КГС наведена на рисунку 1.
У силосі чи бункері встановлюється газочутливий елемент (датчик CO далі ГЧЕ) у пилезахищеному виконанні. ГЧЕ подає сигнал на пристрій контролю, який обладнано світловим табло та звуковою сигналізацією. Далі сигнал, у разі спрацювання "ПОРІГ 1" через центральний з'єднувальний блок (ЦЗБ) передається на диспетчерський пульт, де оператор приймає рішення про проведення подальших заходів, згідно з інструкцією про дії чергового оператора при спрацюванні системи контролю газового середовища автоматичною пожежною сигналізацією.
У разі фіксування "ПОРІГ 2" через ЦЗБ сигнал передається на пристрій аварійного світлового та звукового оповіщення (АСЗО). Далі через диспетчерський пульт та блок аварійного відключення - на пульт централізованого спостереження пожежної охорони (ПЦСПО).
---------------------- -------------
| | | АСЗО |
------+--------- ------------- -------------
| ....|.... | | Пристрій | |
| .-------. | | контролю | |
| .| ГЧЕ |. | | | -----------
| .-------. | | |--------| ЦЗБ |-------
| ......... | ------------- ----------- |
|--------------| | |
|..............| -------------------- |
|..............| | |
|..............| -------------- -----------
|..............| | Блок | | Диспетч.|
|..............| | аварійного | | пульт |
|..............| |відключення | | |
|..............| -------------- -----------
|..............| | ------------- |
|..............| ----------| ПЦСПО |---------
|..............| | |
|..............| -------------
|..............|
|..............|
|--------------|
............../
............/
........../
......../
------/
Рисунок 1 - Структурна схема системи протипожежного захисту силосів та бункерів за допомогою системами КГС.
3.5. Прилад контролю газового середовища повинен мати:
вбудоване звукове і світлове оповіщення про досягнення кожного з порогів спрацювання;
сигналізацію про відмовлення або зниження чутливості ГЧЕ чи порушення зв'язку з ним;
уніфікований струмовий вихід і вихідні контакти для комутації схем управління виконавчими пристроями і системами оповіщення;
звукову сигналізацію, яка відрізняється тональністю;
діапазон робочих температур від 0 град.C до 50 град.C.
3.6. Система КГС повинна забезпечувати:
безперервне вимірювання концентрації CO в повітрі, формування електричного сигналу, перетворення його в електричний сигнал постійного струму, подальше передавання його та спрацювання світлового і звукового оповіщення при перевищенні порогових значень концентрації CO у повітрі;
релейні виходи для передавання на пульт сповіщень про "Поріг 1" та "Поріг 2" по виділеній телефонній мережі;
інтерфейси для обміну з контролером передавачем;
пам'ять спрацювань по шлейфам на останні 10 подій та можливість розгляду подій;
резервне джерело живлення від акумуляторів.
3.7. Газочутливі елементи КГС повинні бути встановлені в середині сховища над масою рослинної сировини, але не ближче за 1,5 м від завантажувального люку чи вентиляційних отворів і повинні мати:
діапазон робочих температур від мінус 40 град.C до 50 град.C, що забезпечить можливість їх експлуатації у всіх кліматичних зонах України;
вибухобезпечне виконання;
пилозахисне виконання (або система КГС повинна передбачати його ізоляцію на час інтенсивного пиловиділення і осадження, а також контроль запиленості ГЧЕ і його періодичне очищення).
4. Вимоги до проектування, монтажу та експлуатації систем ГКС
4.1. ГЧЕ приладів газового контролю, а також сигнальна апаратура, що встановлюється у вибухонебезпечних зонах, повинні відповідати класам вибухонебезпечних зон та категоріям і групам вибухонебезпечних сумішей, які можуть утворюватися в цих зонах.
4.2. У разі перевищення порогових значень концентрації CO у повітрі система ГКС повинна забезпечувати автоматичне відключення технологічного устаткування або включення системи захисту. При виникненні режимів "Поріг 1" передбачити відключення технологічного устаткування, а при виникненні "Поріг 2" включати систему захисту силосів та бункерів.
4.3. Світлове оповіщення виконується у вигляді світлового табло, що встановлюється в місці, яке добре оглядається. Світлове табло доцільно розміщувати окремо від сигналізації параметрів технологічного контролю (ДБН В.2.5-13).
