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

Hvala za pozornost !

Vprašanja?

samo.zorko@zarja.com