Vojko Martinc, udie mag. Samo R. Zorko, udie¾arna_varnost_v_centrih_za... · za SIEMENS Sigmasys...
-
Upload
truongdang -
Category
Documents
-
view
242 -
download
2
Transcript of Vojko Martinc, udie mag. Samo R. Zorko, udie¾arna_varnost_v_centrih_za... · za SIEMENS Sigmasys...
Varno v nov dan
Požarna varnost v zbirnih centrih za odpadke:
fenomeni požara in njihovo zaznavanje
Boris Grivić, direktor
Vojko Martinc, udie
mag. Samo R. Zorko, udie
Vsebina predstavitve:
- O podjetju ZARJA Elektronika
- Fenomeni požara in njihovo zaznavanje
- Specialni javljalniki in njihove karakteristike
- Dobre prakse – slabe prakse
- Ukrepi za zmanjšanje lažnih alarmov
- Stabilni gasilni sistemi za transportne linije in skladišča
- Zaključek
Varno v nov dan
O podjetju ZARJA Elektronika
ZARJA Elektronika je eno od vodilnih podjetij na področju tehničnega varovanja z
delovanjem v širši regiji. Podjetje je bilo ustanovljeno leta 1969, ko je majhna
skupina navdušencev začela z razvojem, proizvodnjo in montažo protivlomnih
sistemov. Od davnih začetkov pa do danes se je ZARJA Elektronika preko
vztrajnega dela, lastnega znanja in razvoja, nenehnega strokovnega
izpopolnjevanja, sledenja svetovnim trendom in izvedbe tehnično najzahtevnejših
projektov, razvila v dinamično vodilno strukturo z več kot 80 zaposlenimi.
Selitev na novo lokacijo
Novi prostori
Pametna/povezana hiša, Pametno mesto,
Pametna skupnost („IoT“, „CC“)
vir: www.libelium.com
Zgradba:
Mesto:
Pametna hiša
(udobje)
Energetska
učinkovitost -
Pametno
merjenje
Varnost Recikliranje
Odpadkov
(ekologija)
Promet Energetska
oskrba in
Obnovljivi viri
Varnost
Skrb za
Okolje
(ravnanje z
odpadki)
Prilagodljiva arhitektura sistemskih rešitev
Javljanje požara
in alarmiranje
Javlja
nje
Plin
a
Hiš
na
avto
matizacija
Gasilni sistemi
Videonadzor Posebne aplikacije
Protivlomno
varovanje
Kontrola pristopa
Nadzorni nivo - AMS
Detekcijski nivo
Regis
tracija
delo
vnega č
asa
Varovanje
dragocenih
predmetov
Obdelava signalov
in aktivacija funkcij
AMS – Alarm Management Sistem
Širok spekter naprav in sistemov lastnega razvoja in proizvodnje omogoča veliko prilagodljivost uporabnikovim željam in potrebam. Komponente sistema so med seboj enostavno združljive in nadgradljive, kar pomeni, da ni poljubno prilagodljiva le velikost sistema, ampak tudi funkcionalnost. Nabor lastnih izdelkov dopolnjujemo s komponentami vodilnih svetovnih proizvajalcev opreme za tehnično varovanje. V veliko veselje nam je že preko 5500 zadovoljnih uporabnikov enostavnih, zahtevnih in najzahtevnejših objektov, ki imajo nameščeno našo opremo in uporabljajo naše rešitve.
Našim strankam nudimo izdelavo projektov “na ključ”, od svetovanja, idejne zasnove, projektiranja, inženiringa pa do same izvedbe – montaže in kasnejšega servisiranja ter vzdrževanja. Za sistem oziroma podsistem – komponente, skrbimo skozi celoten življenjski cikel.
Projektiranje
Inženiring
Razvoj in raziskave
Proizvodnja in Montaža
Instalacija in integracija
Servis in Vzdrževanje
Svetovanje
Spiralni model razvoja procesov in
storitev („vzmetna vztrajnost“)
Celovito zagotavljanje kakovosti
(„TQM“)
Učenje preko implementacije („LbyD“)
Robustne in preverjene tehnologije
8D poročila
Zmožnostno-Zrelostni
Model („CMM“)
„Večina lastnikov in upraviteljev
zgradb se niti ne zaveda, da v
obdobju dvajsetih let kar 80
odstotkov stroškov
predstavlja njihovo
obratovanje in vzdrževanje.
Procesi v življenjskem ciklu sistema
Načrtovanje sistemov APZ:
Podaljševanje časa za ukrepanje
Načrtovanje sistemov APZ:
Podaljševanje časa za ukrepanje
Pri načrtovanju Aktivne Požarne Zaščite (APZ)
izhajamo iz procesov in njihovih lastnosti
vir: www.giphy.com
Značilnosti procesov v centrih za ravnanje z
odpadki
- V objektu se v eni uri lahko predela XY ton gospodinjskih odpadkov
- Na sortirni liniji se izvede ločevanje drobnih odpadkov. Pri delovanju
sortirnice sproščata prah (odsesovalni lijaki/silosi) in manjša količina
toplote (poletni meseci, termostati za izklop)
- Preprečiti vnos odpadkov, ki bi lahko povzročili požar ali eksplozijo
(človeški faktor: upravljalec, delovodja, prebiralci)
- Ostanki gredo v stiskalni kontejner, sekundarne surovine se stisnejo s
horizontalno balirko
- Preko sejalnega bobna se odpadki sortirajo v tri frakcije (veliki, srednji,
drobni odpadki). Ti (anorganski in organski) gredo v kompostarno in
kontejner (manjši del)
- Pri razkroju organskih odpadkov se sproščajo različni plini. Glede na
naravo objekta, je možno, da se na posameznih točah občasno
sprostijo nevarni (deponijski) plini (ena tona 120 -180 m3: metan in
ogljikov dioksid)
Javljalniki: izbira in namestitev glede na
fenomene požara
- Fenomeni požara, ki vplivajo na požarni alarm (dim, temperatura,
toplota/energija, plamen, plini) se širijo na različne načine, zato na
zahtevano število javljalnikov (nadzorovana površina na javljalnik)
odločilno vplivajo značilnosti širjenja posameznih fenomenov požara
- Zelo pomembno pa je upoštevati tudi ostale vidike:
- fenomeni požara morajo v najkrajšem možnem času doseči
javljalnik
- predvideti je potrebno varljive vplive (lažni alarmi)
- predvideti moramo mehanske vplive in vplive okolja (dim,
prah, aerosoli, para; vsi izvori toplote; modulirano
toplotno sevanje, sončna svetloba)
- omogočen mora biti nemoten dostop do javljalnika, zaradi
vzdrževanja, testiranja in menjave
Slabe prakse
- Časovna neusklajenost in prepozen vstop projektanta požarne varnosti v projekt („napenjanje“ in ne projektiranje požarne varnosti) - Pomanjkljiva komunikacija med uporabnikom, investitorjem in projektantom (odprta vprašanja ostajajo odprta, projektant dela po občutku, na pamet ali po „najboljših močeh“) - Slab opis delovnega procesa oziroma vseh aktivnosti (dodatni procesi, stanje mirovanja) v prostoru (temperatura, vlaga, sevalna telesa, položaj sonca, vzdrževalna dela, vibracije, temperaturni vplivi na gradbeno konstrukcijo …) - Stroški popravil in rekonstrukcij zaradi neustrezno izbranih elementov: dodatni stroški ponovnih pregledov - Stroški lažnih alarmov - „Kaotična zgodovina sistema“: neprofesionalno vzdrževanje (nepooblaščeno podjetje brez ustreznih znanj, osebja …), dodajanje elementov brez programskega vnosa in ustreznega krmilja elementov
Slabe prakse
Lažni alarmi v praksi:
Najpogostejši vzroki
- Sprememba namembnosti prostora (iz pisarne se naredi čajna kuhinja,
javljalnik na stropu ostane): sladkor pade na vročo ploščo in proži alarm
- V proizvodnji se prerazporedi linija (drugačen proces, prašna kabina),
javljalnik pa ostane na istem mestu (prilagoditev mesta in tipa javljalnika)
- Odprodaja prostorov in dajanje v najem
- Sodobni sistemi so sposobni ločiti, kdaj gre za napako, kdaj pa za alarm
- v zimskem času, mrzli avtomobili stojijo v podzemni garaži: CO koncentracija
je dejansko presežena – ali je alarm lažen?
- Projektantske napake: napačen senzor montiran na napačno mesto (peka
kruha v trgovskih centrih)
- Prostor, proces (žganje plastike, odsesavanje …) in okolica (robni pogoji ali
“Worst case scenario”): snovi, temperature, transport, vzdrževanje,
skladiščenje, pakiranje …
Lažni alarmi v praksi:
Najpogostejši vzroki
- Umazano okolje in pogoji delovanja: na senzorju se nabirajo nečistoče
in prah, senzor opozarja, ko pa ni več sposoben opravljati svoje
funkcije gre v ALARM
- Prekinitve žarkovnih poti javljalnikov (vzdrževalni posegi in dvigala)
- Odmik žarka zaradi krčenja in raztezanja nosilne konstrukcije (vročina
mraz)
- Temperaturni linijski javljalniki (varovanje vzdolžnih objektov); največkrat
je obratovalna temperatura v prostoru višja kot mislijo, da je (predpisana
je priporočljiva temperatura okolice in temperatura javljanja): gre v stik in
tudi nazaj – najtežje, skoraj nemogoče odkriti mesto napake (kovinske
hale, ekstremni pogoji, visoke temperature)
- Zajemanje zraka iz okolice pri aspiracijskih javljalnikih (višina izpušnih
cevi transportnih sredstev)
- Polnjenje in čiščenje (odstranitev filtrov in zagon) klima naprav (plin
ostane v cevki in gre v okolico, javljalnik pa misli da je dim)
Definicija Lažnega alarma
Zelo kratka in enostavna definicija lažnega alarma bi bila, da je to požarni
signal za intervencijo, katerega vzrok(i) pa ni(so) v dejanskem požaru.
Pomembno pri tem je, da je bil sistem zaznavanja, javljanja in
alarmiranja prožen in je ustrezno odreagiral na eno od naslednjih
kategorij dogodkov:
- na enega fenomenov požara (temperatura, toplotno sevanje, plamen, dim,
plini) ali vplivov okolice (bližnje kresovanje, neposredna sončna svetloba) - nenamernih poškodb ali aktivnosti, - neustreznega človeškega vedenja in dejanj (na primer zlonameren pritisk
na ročni javljalnik), - lažnega alarma tehnične opreme, ki je posledica napake v sistemu.
Najpogostejši vzroki „Lažnih alarmov“
Iz Teorije v Prakso
Fenomen požara mora priti do javljalnika ali
obratno: videodetekcija dima
Uporaba Aspiracijskega javljalnika: rešitev za
nečista okolja
Zaradi nečistega okolja je
potrebno vzorčevalne cevi
izpihavati, da se
vzorčevalne luknje na cevi
ne zamašijo. Avtomatsko
čiščenje je izvedeno z
dodatnim ventilom, kot
prikazuje shema. Čiščenje
se aktivira, če javljalnik
zazna prah ali po urniku
vsak dan ob 23:00. Izhod
za aktiviranje čiščenja je v
aspiracijskem javljalniku,
zato javljalnik ne javlja
motnje v pretoku zraka, ko
se izvaja čiščenje.
Plamenski javljalniki
- Plamenski javljalniki pretvarjajo elektromagnetno sevanje, emitirano iz
plamena v električni signal
- Razlikovanje med pravim plamenom in optično referenco, kot je
sončna svetloba, odbita svetloba, svetlobni izvori …
- Reagiranje na valovne dolžine v katerem je vpliv infrardečega dela
sončne svetlobe zelo majhen (4.1 – 4.7 mikrometra), izkoriščajo
maksimalno jakost infrardečega plamena plinov valovne dolžine 4.3
mikrometra (gorenje materialov z ogljikom – emisijski spekter vročega
CO2)
- enokanalni IR steklo absorbira sončno svetlobo, v ekstremnih primerih
pa lahko sončna svetloba ali hitro se premikajoče vroče telo povzroči
lažni alarm
- UV plamenski javljalniki izkoriščajo sevanje plamena na tem delu
spektra, požar odkrijejo v zelo kratkem času (problematično: močni UV
izvori, varjenje, iskrenje, strela, sonce (300 nm) zaradi večanja
ozonske luknje)
Plamenski javljalniki – povečanje
občutljivosti in zanesljivosti
- Preveč motečih vplivov za uporabo samo UV ali IR na prostem
- Različne kombinacije javljalnikov pri katerih je zmanjšanje števila lažnih
alarmov osnovano na dejstvu, da imajo moteči izvori različno razmerje
jakosti sevanja v posameznih delih spektra in različen časovni potek od
požara
- Požar vodika ima zelo močno UV sevanje in minimalno IR, premogov požar
pa obratno: kompleksne matematične obdelave posameznih signalov
- IR/UV: primerjava IR in UV signala z določenim pragom, razmerje IR/UV, v
kratkih čas. razmikih za izločitev kratkotrajnih motenj
- IR2: dva detektorja (0.9 ali 4.9 in 4.3 – 4.5 mikrometra – sevanje
okolice/požar ogljikovodikov), z večanjem razdalje je razmerje signalov 1:1,
zato so potrebne kompleksne matematične metode
- IR3: zadnja tehnologija, merjenje na treh izredno ozkih IR področjih med 4 in
5 mikrometrov, značilna razmerja za vsak IR izvor: 2-3x večja občutljivost,
neobčutljivost na moteče pojave in zaznavanje plamena za oviro, ko iz
žarišča prihaja vroči CO2
Zgodnja detekcija z …
Detekcijo zgodnjih požarnih
plinov „GSME“
z polvodniškimi senzorji
plinov
Detekcijo požarnih plinov
„FIRELASER“
z IR-Lasersko plinsko
spektroskopijo
IR-Termična detekcija
„HOTSPOT“
z merjenjem temperature na
povšinah nadzorovanih
objektov
GSME Polvodniški tipi javljalnikov plina
Princip detekcije:
Sprememba električne
prevodnosti pri kemični
reakciji na ogrevani
polvodniški površini
Zgornja površina: SnO2 plast
Kontrola selektivnosti: - Dopiranje (Pt, Pd, ...)
- Temperatura delovanja
- Površinski premaz
Dimenzije : 1,5 x 1,5 x 0,5 mm3
Elektrode/grelec: Pt, lasersko obdelano
Poraba moči: 0,1 – 1 W
Življenjska doba: > 5 let
GSME – Električna shema
GSME – tipi javljalnikov požarnih plinov
GSME-L3 CO, H2, HC/NOx > Tekoči trakovi, hale,
GSME-HC CO, Phenoli, HC/NOx > Bunkerji
GSME-L3/HC-EX
certifikat ATEX za Cono 20/21
GSME-F CO z filtrom, H2, HC/NOx > Biomasa, hale
GSME-FR CO z regeneracijo* filtra, HC/NOx > Biomasa v bunkerjih, silosih
opcije:
- ogrevanje javljalnika
- zaščitna kapa pred brizgajočo vodo
SDG 3800 HC, NOx, T
za SIEMENS Sigmasys
GSME-FG HC, NOx, optično sipanje, T
GSME-FG(B) CO, NOx, optično sipanje, T
B: primeren za biomaso. z relejskimi izhodi in M-Bus
komunikacijo
> Primerni za vgradnjo v prašne prostore
IP52 (63)
plastično ohišje
Bajonetna
montaža
* Regeneracija filtra: Patentno
zaščitena
Neobčutljivi na prah
GSME-L1 po enem letu obratovanja v
skladišču žitaric
GSME-S3 po ½ letnem obratovanju v
termoelektrarni na premog
- Senzorji plina niso občutljivi na prašne delce
- Zaščiteni so s sintranim pokrovčkom
GSME-L2/3/HC (EX)
Plin z difuzijo pride do senzorjev :
-> ni zaznavnega blokiranja por.
(v primerjavi z vzorčenjem zraka v drugih
sistemih detekcije) 3 Senzorji pokriti s sintranim
pokrovom
HOTSPOT javljalniki
ADICOS HOTSPOT: IR-”Termometer” (4x4 polje senzorjev)
Merjenje temperature na površini nadzorovanega predmeta ali snovi.
Polje 4x4 ali 16x16 občutljivih con.
Evalvacija: Individualne meje za vsako cono
-> Absolutna alarmna meja za vsako cono
-> Razlika med posameznimi conami (referenčnimi conami)
-> Hitrost porasta temperature
Velika hitrost detekcije za gibajoče objekte (npr. potujoči premog ali lesna masa na tekočih
trakovih.
HOTSPOT-C: integrirana kamera: za lažje nastavljanje področja pokrivanja
IR-Sensor
Nastavljiva usmeritev
Kamera
HOTSPOT javljalniki: Polje termičnih senzorjev
Tehnični podatki (standard)
- 16 merilnih področij (4x4), 10° x 8° prostorski kot vsak (10 x 8 cm2 na razdalji 1 m)
- Merilno območje 0 … 100°C (opcija -20 … 200°C), natančnost boljša od 2% polne skale
- Hitrost detekcije: 0,3 sec; dodatni čas za prenos signala.
LED-prikaz
Alarm (rdeča)
Normalno (zelena)
Napaka (rumena)
Zaščita pred prahom:
Kovinski tulec
Kompaktno
aluminijsko
ohišje:
10 x 10 x 6(+4)
cm3
IP62 (64)
Ovrednotenje signalov;
Analiza dogodkov
HOTSPOT javljalniki: Področje pokrivanja
Razdalja (m) Maksimalna površina pokrivanja (m)
1 0,65 x 0,51
2 1,3 x 1,0
4 2,6 x 2,1
10 6,5 x 5,1
HOTSPOT 256 IR Kamera Tehnični podatki
• Število con 16x16=256
• Zorni kot 3 x 3 st. oz. 47 x 47 st.
• Občutljivost 1 °C
•Hitrost detekcije 0,5 s
•Mer. Območje 0 do 200 st C
•Temperatura delovanja -20 do + 60 st C
•Relativna vlažnost 5 do 99% rv
•Napajanje 24Vdc (20-40)V
•Poraba 1VA
•Ohišje 60(105)x100x100 mm Al
•Zaščita IP64
•Teža 0,6 kg
•Priključek Bajonetni konektor s 5m kabla
•Izhodi rele napaka, rele alarm, M-bus
HOTSPOT: Namestitev javljalnikov
HOTSPOT: Nadzor ležajev Pogon trakov za transport premoga v TE „Weisweiler“ (RWE AG) :
Z razdalje 2m se nadzira temperatura ležajev in pogonskega valja.
Analiza signalov:
Potek signalov temperature
skozi en teden
Ločevanje med
„normalno“ in
„začetek pregrevanja“:
Zadnji dan se je dvignila
temperatura levega ležaja.
T1 T2 T3 T4
T5 T6 T7 T8
T9 T10 T11 T12
T13 T14 T15 T16
left… bearing right...
javljalnik
HOTSPOT „C“ z integrirano kamero
Z integrirano kamero („C“)
• Olajša usmerjanje in inštalacijo
• Direktna vizualizacija merilnih polj nadzorovanega objekta
• Direktna vizualizacija nadzorovanega objekta v primeru alarma ali na zahtevo
• Spomin signalov za dokumentacijo in optimizacijo
• Izbira resolucije
low (80 x 64)
med (160 x 128)
high (320 x 240)
Tovarne za recikliranje
„GP Groot“, Alkmaar and Middenmeer, NL
SORTIVA Middenmeer 72 x GSME-FG(B)
Alkamaar, Hala za recikliranje 65 x GSME-FG(B)
etc...
Recikliranje
Termoelektrarna SWN Stadtwerke Neumünster
Transport odpadkov: visoka koncentracija H2
zaradi fermentacije;
Detetekcija razmerja CO in H2
Javljalniki nadzirajo halo, trakove, silos za odpadke
in premog
Transport odpadnega papirja
Termoelektrarna Weisweiler (RWE AG)
Nadzor transportnega traku
- Vlaga (99% rel. v., > 40°C)
- Prah
- Produkti fermentacije alkoholi, aldehidi, phenoli
-Tip javljalnika: GSME-FR* z ogrevanjem
* filter se regenerira, patentno zaščiteno.
FIRELASER – detekcija požarnih plinov z
lasersko plinsko spektroskopijo
Sender/ Receiver
Mirror
IR-Laser beam
„Linearni javljalnik “
Primerni za hale in nedostopne velike prostore, npr. odpadi, skladišča
razsutih tovorov, skladišča premogov, hale za recikliranje ...
Večkriterijsko ovrednotenje signala -> visoka zanesljivost detekcije
Avtomatska prilagoditev (tudi med delovanjem)
Neobčutljivost na prah in umazanijo
FIRELASER – princip delovanja
Požarni plini se detektirajo z laserskim žarkom po principu IR
spektroskopije;
Selektivnost, linearni javljalnik:
Plini:
CO, CH4, C2H4, NH4 itd.
Domet:
10 – 100 m
Resolucija:
ca. 1 ppm x m *(0,01 ppm na 100m)
Kompaktni dizajn,
Integrirano ovrednotenje signala,
Relejski izhod
FIRELASER – detekcija požarnih plinov v
skladišču za „Sekundarno gorivo“ (odpadki)
Termoelektrarna Westfalen
“ConTherm” Hala
Dolžina ca. 60 m
Linijski temperaturni javljalnik za vzdolžno
požarno varovanje
Protectowire
temperaturni
kabel
HPC-2
Pritrdilni element
Gašenje: Šprinkler
- Prednosti:
• okolju prijazen sistem
• neškodljiv za ljudi
• ni razbremenilnih loput
• enostaven za montažo
• primerno za odprte prostore
• cena
- Slabosti:
• večji premeri cevovodov • Večja (količina) poraba vode • poškoduje opremo
Gašenje: Pena
- Prednosti:
• lokalno gašenje
• gašenje na odprtem
prostoru
• učinkovito pogasi zelo
vnetljive snovi
(naftni derivati, guma…)
- Slabosti: • pušča sledi na opremi • poškoduje opremo • večje postrojenje (črpalke, rezervoar z vodo) • cena
Gašenje: Vodna megla
- Prednosti:
• okolju prijazen sistem
• neškodljiv za ljudi
• ni razbremenilnih loput
• varen za opremo (izredno majhni delci vode,
med 50 µm in 120 µm)
• majhni premeri cevovodov
• primerno za odprte prostore, visoke stavbe in
večje prostore
• 7 do 10-krat manj vode kot šprinkler sistem
- Slabosti:
• cena • večje postrojenje (črpalke, rezervoar z vodo)
Potrditev gašenja po vizualni informaciji z
mesta alarma
Stranke in Partnerji