PSC案例解析 船用光电感烟探测器安装距离.docx

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1、某船舶在港口国检查时被指出舱室内点型光电感烟探测器安装间距11.5m超出FSSCOde国际消防安全系统规则探测器安装距离要求0.5m问题。那么，探测器当下安装距离是否能够保证其火灾报警特性呢？本文通过研究探测器工作原理，结合当前探测器通用标准和灵敏度性能参数，试做推断。1、点型光电感烟探测器工作原理点型光电感烟探测器是利用火灾烟雾对光产生吸收和散射作用来探测火灾的一种装置，主要由发光元件和受光元件两部分组成，如图1所示。图1点型光电感烟探测器原理正常由发光元件发出的光通过透镜射到光敏元件上。发生火灾时，烟雾进入光电室，发光元件发出的光线被烟粒子散射，使得处于一定夹角位置的收光元件（光敏元件）的

2、阻抗发生变化，产生光电流。此光电流的大小与散射光强弱有关，并且由烟粒子的浓度和粒径大小及着色与否来决定。当烟粒子浓度达到一定值时，散射光的能量就足以产生一定大小的激励用光电流，可以用于激励遮光暗室外部的信号处理电路发出火灾报警信号。2、探测器安装距离变大如何影响探测器的报警功能探测器安装间距变大，必然会在一定程度上降低进入探测器的烟雾浓度。进入到探测器的烟雾浓度降低，散射光就会变弱，激励光电流也会变小，如果探测器不够灵敏，极有可能无法触发火灾报警。因此探测器的灵敏度能否满足当下安装距离的要求是问题的症结所在。3、感烟探测器的灵敏度从定义上讲，灵敏度是探测器对单位有效输入量的敏感程度。灵敏度作为

3、探测器的基本属性，与时间无关，具有时不变性，但通常是入射粒子能量的函数。影响光电感烟探测器灵敏度的因素有：光电接收器输出信号，光源辐射功率和波长，烟雾粒子的浓度、粒径，散射角、散射体积以及光敏元件受光面积。一旦选定了光学器件和确定光迷宫结构，报警信号强度只与烟雾粒子浓度和粒径有关。火灾探测器的灵敏度可以通过试验进行验证，以检验其在模拟真实火灾环境下的响应性能。目前，世界上公认的感烟探测器灵敏度试验标准，具有代表性的主要有欧洲的EN54-7、美国的U1.268、日本的消防法,中国的GB4715（基本等同于EN54）oFSSCode对于火灾报警探测器的相关要求源于EN54,该探测器由国内生产厂家制

4、造，满足GB4715的要求。本文整理了EN54和GB4715中光电感烟探测器灵敏度试验要求。EN54-9：1984（2005年纳入EN547）中对光电感烟探测器的灵敏度试验要求如表1所示，对4只感烟探测器，依次按TF1-TF6的6种试验火进行点火。试验期间应随时测量4T,m,y等火灾参数。要求每只探测器在每一种试验火结束前均应发出火灾报警信号。根据4只探测器在6种试验火中的表现，确定其灵敏度等级A、B、C和N（不动作），灵敏度等级划分见表2和图2o除TFl和TF6试验火之外，在其他4种模拟试验火中探测器灵敏度等级必须在C级范围内，满足该要求的探测器才可视为灵敏度测试通过。GB4715-2005

5、点型感烟探测器中灵敏度测试方法与EN54中完全一致。表1EN54-9中感烟探测器灵敏度试验内容试验火燃烧材料燃烧状态TFl木材明火TF2木材阴燃火TF3棉绳阴燃火TF4聚氨酶明火TF5正庚烧明火TF6乙R?明火灵敏度级别灵敏度泅试结果3A全部4只探头*T1=15maml=0.5dByayl=l.5B全部4只探头RT2=30,Cmam2三IdByay2=3C全部4只探头0T3=60mam3=2dByay3=634、感烟探测器安装距离要求EN54-14Firedetectionandalarmsystems-part14:Guidelinesforplanning,design,installat

6、ion,commissioning,useandmaintenance中点型感烟探测器安装距离要求如表3所示，天花板高度hllm时，探测器最大中心距为15m。X天花板高度(In)h4.54.5h66h811h81125感烟探测器保护半径7.57.57.57.5NNNS备注NN：除特殊情况外，一般不用于该高度范围NS：不适用于该高度范围表3点型感烟探测器保护半径和天花板高度限制GB50116-2013火灾自动报警系统设计规范作为设计人员确定火灾自动报警系统中探测器安装数量与布局的主要依据，在特定的实验条件下，通过4种典型试验火试验提供的数据，参照国外规范制定了表5中感烟探测器的保护面积和保护半径

7、。凡符合GB4715:2005标准的感烟探测器，其保护面积和保护半径同样符合表4规定。地面面枳S(m2)房屋高度h(m)一只探测器的保护面枳A和保护半径R屋顶坡度O15*15*30A(BIr)RGn)A(m2)R(ID)A(b2)R(In)S80h124806.7807.2808.0S806100m2、120m2,保护半径R=5.8m、6.7m、7.2m、8.0m、9.0m和9.9m感烟探测器。MlE费役，1!注：A探测器的保护面积（m2）a,b探测器的安装间距（m）；DI-DU（含D9）在不同保护面积A和保护半径下确定探测器安装间距a,b的极限曲线；Y、Z极限曲线的端点（在Y和Z两点间的曲线

8、范围内，保护面积可得到充分利用）5、可行性分析该船点型光电感烟探测器灵敏度测试作为型式试验项目在初次认可时已按照EN54-7（GB4715-2005）的相关要求进行试验，并确认该型号探测器灵敏度等级为C级，满足标准要求，型式试验结果如表5。表5灵敏度型式试验结果22火支Jt启Xit4.22愎火WySMl17O.H。BIMO7SOSlIMO.t1OM2001OM9t217OE1.Mitson.4IM0111.M0.771.5090m1.M4.1lIM41IM1.U4.51201314529Mm1.034.NWIO)4NIM1.145.56IIM*/通过研究点型光电感烟探测器工作原理、灵敏度测试标

9、准，EN54-14和GB50116中探测器安装距离要求，分析安装距离对感烟探测器火灾报警的影响，从以下几点给出本次事件中探测器安装距离有效的可行性理论依据。(1)该型感烟探测器按照GB4715标准(等同EN54-7)生产，满足GB4715标准的感烟探测器即符合GB50116中探测器中心距(其中最小值11.6m大于11.5m)；(2)该型感烟探测器按照EN54-7标准进行型式试验，适用EN54-14中探测器最大安装中心距15m；(3)根据舱室火灾探测器的安装数量，利用探测器安装距离a、b与保护面积A和最大中心距(2R)的关系a*b=A和a2+b2=R2,结合探测器安装距离极限曲线，也可以优化探测

10、器的安装位置，保证每个探测器的保护作用发挥充分。由以上分析可知，该船光电感烟探测器的灵敏度满足要求，且安装距离在极限曲线(图E)范围内，符合EN54和GB50U6的安装距离要求，不影响探测器的火灾报警功能。如上，在无法获取直接试验数据的情况下，从探测器工作原理角度分析安装间距变大如何影响探测器火灾报警功能，找到放宽安装距离的切入点。研究了EN54和GB4715中探测器灵敏度试验方法及等级要求、国际和国内公认标准中探测器安装要求，结合实际产品型式试验灵敏度测试结果，通过横向对比的方式,找出放宽安装距离的切入点，整理出放宽船用光电感烟探测器安装距离可能的理论依据。同时也为船舶消防设备的优化布置提供

11、了新的视角和思路。PSC检查I船舶消防报警系统常见缺陷船舶探火和失火报警系统功能在于尽早发现初期火灾，通过警报呼唤人员及时进行扑救，最大限度地减少火灾造成的损失，该系统主要有两大部分组成，即探测器和报警器。探火和失火报警系统依据安装的场所不同可分为两种：固定式探火和失火报警系统、抽烟式探火系统。本期我们主要讲一下船舶固定式探火和失火报警率纺一、百遍上探火和失火报警系统组成1 .固定式探火和失火报警系统该系统是火警报警系统的中枢神经，他监控火警监控探头信号，识别信号产生的火灾情况和区域，通过自身判断发出报警信号类型，从而发出报警信号(微信公众号：航运精英圈)，传送至报警设备上并发出声、光报警信号

12、。2 .手动报警按钮主要是在自动监控设备未及时发现火灾，或尚未达到启动报警条件，而船上人员及时发现火灾，能够采取及时发出报警措施，把信号传送到报警系统的一种方式。3 .火警报警探头该探头分感温式和感烟式，他们主要分布在不同的被保护处所。感烟式探头通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾探测器内部采用离子式烟雾传感，工作稳定可靠。感温探测器是通过监测探测周围环境温度的变化来实现火灾防范的，适用于相对湿度大，在正常情况下有烟和粉尘滞留，如厨房、餐厅、吸烟室及其它不宜安装烟感探测器的地方。4 .电源供电单元供探火和失火报警系统操作时使用的电气设备的电源应不少于两套，其中一套应为应急电源。应由专用的独

13、立馈电线供电。这些馈电线应接至位于或邻近于探火系统的控制板上的自动转换开关。在2014年7月1日或以后建造的船舶上,转换开关应布置成在发生故障时不会导致两套电源同时断电，自动转换开关的操作或其中一套电源的故障不应导致探火能力的丧失。如短暂断电会导致系统能力下降，应配有足够容量的蓄电池以确保转换期间的持续运行。二、适用范围和法定要求根据国际消防安全系统规则（FSS）和国内航行海船法定检验规则，船舶根据吨位等级、船舶种类和建造年限不同，适用不同的安装要求，具体如下:国际航行船舶：500总吨以上船舶均需要安装（SO1.AS2000修正案/2011综合文本C部分一第7条火灾控制）国内航行船舶：Iffi

14、H*I08修改通报之前Oe修改通报之后I*注jMMMMul动警自动报警拿犊动出警普通总吨M$000100OA总嚏总吨*2000f动货船40报警掩M液货箱总吨M2000总吨32000总崎MSoO映行500的距肉不能大客船NlOo人级客帕及以上低于这个尊线的也布F动拉忸M警J20米火警监控区域要求（货船）IC法一应安装固定式探火和失火报警系统，探测起居处所所有走廊、梯道和脱险通道的烟雾；IIC法一自动喷水器、探火和失火报警系统（起居处所、厨房等）+固定式失火和探火系统（走廊、梯道、脱险通道），以探测烟雾；IIlC法一固定式探火和失火报警系统，探测烟雾，（起居处所、厨房、走廊、梯道、脱险通道）但基本没有失火危险的处所除外（比如留空处所、卫生处所等）。火警监控区域要求（客船）载客超过36人的客船：在服务处所、控制站和起居处所，包括起居处所内走廊、梯道和脱险通道，须安装和