Факторы надежности установок противопожарной автоматики.

Опубликовано 24.03.2020

Под отказом работоспособности понимают переход механизма или системы на более низкий уровень эффективности. Он определяется соответствием списку и объему функций, выполнение которых ожидается от системы или механизма. Эта статья посвящена различным видам отказов установок пожарной автоматики (УПА) и их отличительным особенностям.

УПА иногда отказывают, это неоспоримый факт. В зависимости от причин и разновидностей сбоев выделяют три периода.

Первый из них — приработка или обкатка системы. Для установок пожарной сигнализации он составляет 1-2 месяца, установки пожаротушения обкатываются в течение 6-12 месяцев. Среди причин отказов в этот период наиболее распространены ошибки конструктивного характера, производственный брак, нарушение правил эксплуатации.

Непосредственная эксплуатация автоматических пожарный систем длится от 5-6 до 15-20 лет. На этом этапе причины отказов в основном индивидуальны и зависят от особенностей эксплуатации и обслуживания систем.

Интенсивный износ. Начало этого этапа характеризуется отказами, схожими с теми, что наблюдались в период обкатки, но причина иная: износ системы и ее отдельных элементов. Со временем количество отказов постепенно возрастает, приближая полную утрату эффективности. Как правило, первыми отказывают те элементы, которые отличаются постоянной динамической активностью в процессе работы, а также те, которые чаще других разбираются и собираются при техническом обслуживании. Речь идет о тумблерах, прокладках, источниках постоянного тока, вентилях и задвижках, изоляции проводов, замках из легкоплавких материалов и многих других.

Все отказы можно разделить на две большие группы:

явные легко заметить визуально или по показаниям приборов и быстро исправить;
неявные можно заметить только в процессе упреждающих ремонтных работ или проверки работоспособности. Такие отказы, как правило, приводят к недостаточному выполнению или полной неспособности автоматики выполнять возложенные на нее функции.

Перечисленные выше разновидности отказов дают немного информации об их значимости, поэтому в теории пожарной безопасности выделяют ряд так называемых событий отказа. Они позволяют определить детальную картину происходящего с установленной на объекте автоматикой и точно спрогнозировать последствия, к которым могут привести отказы.

События, определяющие надежность УПА

Полная утрата работоспособности. Когда отказывают несколько спринклеров или датчиков пожара эффективность УПА снижается, однако система сохраняет работоспособность. То же касается полного отказа пневматического блока, поскольку насосы можно запустить и вручную.

Под полной утратой работоспособности понимают такое состояние системы, при которой она неспособна выполнять свои функции. Замерзание воды приведет к отказу спринклерной сети, и пожар потушить не получится даже при условии полной исправности всех остальных подсистем.

Частичная утрата работоспособности. Если трубопровод не сможет пропускать необходимое количество огнетушащих веществ или более 10 % его вытечет, эффективность всей системы пожаротушения снизится. Это и будет частичной утратой ее работоспособности, в отличие от отказа нескольких спринклеров или пожарных датчиков, которые приводят к частичной утрате работоспособности только лишь спринклерной или извещательной систем.

Внезапный отказ работоспособности системы может быть случайным или закономерным. Из-за экстремально низких температур или в водопроводе может замерзнуть вода или огнетушащий раствор, могут повредиться сетки пеногенераторов — эти и другие случайные явления нельзя считать закономерными.

Закономерные внезапные отказы меняют параметры автоматики, из-за чего давление воды в водопроводе становится нестабильным, падает напряжение пусковых и сигнальных цепей. Закономерность внезапных отказов можно определить по скачкообразным изменениям одного или нескольких параметров системы.

Постепенный отказ работоспособности проявляется в незаметных на первый взгляд изменениях одного или нескольких параметров системы. Среди них часто отмечают неявные отказы, и все они без исключения закономерны. Количественные изменения накапливаются медленно и постепенно, но могут внезапно проявиться (увеличение из-за износа или загрязнения датчиков температуры, при которой они срабатывают).

Медленно накапливаются и постепенно проявляются такие отказы, как снижение емкости аккумуляторов, утечка воздуха, необходимого, чтобы запустить газовую систему пожаротушения и так далее.

Независимый отказ работоспособности никогда не связан с другими элементами УПА. К примеру, отказ головки спринклера, отсыревший пиропатрон и другие.

Зависимый отказ становится результатом поломки взаимосвязанных элементов системы. Например, если запасной источник питания неисправен, при отсутствии электричества извещатели и пульт пожарной сигнализации окажутся в нерабочем состоянии, хоть и будут полностью исправны.

Устойчивый отказ работоспособности сам по себе не пройдет, поэтому необходим ремонт, например, в случае утраты герметичности гидравлических, пневматических или газовых коммуникаций, поломки пусковых устройств и так далее.

Чтобы справиться с неустойчивым отказом достаточно перезапустить систему или изменить ее настройки.

Отказы функционирования

Мы переходим к отдельной группе терминов, важных с точки зрения работоспособности УПА. Их важная характеристика и основная опасность в том, что их трудно обнаружить без профилактического осмотра, и часто это происходит, когда становится очевидным, что УПА не выполнила свою задачу, что может привести к тяжелым последствиям.

Уровень функционирования — это набор задач, с которыми система должна справляться, согласно техническим стандартам.

Отказ функционирования — откат системы на более низкий уровень выполнения своих функций. Например, когда автоматика одного элемента не срабатывает и установку переводят в ручной режим при том, что остальные составляющие системы работают автоматически.

Отказ срабатывания может возникнуть в любой подсистеме УПА или в каком-то из ее элементов, что приведет к сбою в обнаружении возможного возгорания или его устранении. Например, не сработают датчики пожара или оросители, резервное питание не включится в автоматическом режиме и так далее.

Ложное срабатывание — один из явных отказов работоспособности, непредусмотренное техническим регламентом и не продиктованное необходимостью включение системы, одной из подсистем или каких-то элементов или узлов. Это уменьшает надежность автоматики, предназначенной обеспечивать пожарную безопасность.

Среди причин необоснованных срабатываний ошибки в разработке УПА, производственный брак, неверная установка или некорректное налаживание системы или же нарушение требований эксплуатации. Для устранения проблемы необходимо определить объем функций, которые сохранились, масштаб ложного срабатывания и оценить возможные последствия.

2-3 % всех отказов работоспособности приходится на ошибочные срабатывания. В подавляющем большинстве случаев они обнаруживаются дежурными специалистами или во время технического обслуживания, поэтому не приводят к отрицательным последствиям. Однако теоретически ложное срабатывание может привести к порче оборудования, продукции и других ценностей из-за контакта с водой или другим огнетушащим веществом.

Авария — переход автоматики на существенно более низкий уровень функционирования, характеризующийся крупным нарушением работоспособности. Примером служит поломка водяной системы автоматического пожаротушения, которая выведет из строя электронасосы, и тушение пожара окажется невозможным.

Купирование отказа функционирования заключается в поиске временного решения проблемы, например переход на резервные подсистемы или ручной режим.

Восстановление функционирования — полный возврат первоначального уровня работоспособности или переход на более высокий его уровень, по сравнению с отказом.