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江苏火灾探测器的清洗与标定

发布时间:2020/03/18 丨 文章来源:www.tcq119.com | 作者:探测器清洗丨 浏览次数:

火灾探测器的清洗与标定(正文为节选)

在长达18年对新普利斯消防报警产品供应、技术支持及培训服务中常常有人提出探测器的清洗与标定。
 

关于清洗:对于新普利斯产品感烟探测器因为聚烟室为开放状态,设置有防虫网,如同我们有窗的房间,依据环境的差异,不论时间长短总会积蓄灰尘,对于聚烟室里的灰尘,初始状态火灾报警主机会采取漂移补偿算法,确保火警阀值不随积灰而变得更灵敏,随时间推移,当达到补偿上线时,主机会报告脏、及脏的故障提示,要求用户及时清洗,同时还可以在接近脏时报告维护信息,将接近脏的感烟探测器一一报出,供维护单位做清洗安排,通过复位键清除接近脏的提示。

关于标定:对于新普利斯产品清洗后可直接安装,只要48小时内不再报脏就可以认为清洗工作良好,其工作状态完全由主机判定,对于因老化、潮湿、积灰等问题主机均可补偿判定,当清洗后依然报脏、报无回答、报错误设备等,排除非其它原因后可认为探测器失效,需进行更换。

严格的讲清洗后的标定需要有数据采集分析、算法、模拟生烟设施等,对于进口产品其标定成本高、过程繁琐,基本不具备经营经济,因此都是通过主机直接侦测判定。在美国一个智能感烟探测器(不含底座)的价格大约在20美金之内,而一个技术工人的月收入3000-4000元,烟感探测器只有在出厂时才进行此项工作,其后工作状态都由主机判定。

下面为正文

由公安部会同有关部门共同制定了《火灾自动报警系统施工及验收规范》(原为《火灾自动报警系统安装使用规范》)。该规范属于强制性国家规范,自1993年7月1日起施行。规范的颁布执行不仅为安装使用等部门提供了一个全国统一的科学合理的技术标准,也为公安消防监督部门提供了一个正规化管理的技术依据。对于更好地发挥火灾自动报警系统在建设防火减灾工作中的重要作用,保护人身和财产安全,保卫社会主义现代化建设,具有十分重要的意义。

  在《火灾自动报警系统施工验收规范》(以下简称为《规范》)第四章第三节“系统运行”中,对火灾探测器的检查和试验以及清洗做了明确的规定:

  1.每季度应采用专用检测仪器分期分批试验探测器的动作及确认灯显示。

  2.每年应用专用检测仪器对所安装的探测器试验一次。

  3.火灾探测器投入运行2年后,应每隔3年全部清洗一遍,并作响应阈值及其他必要的功能试验,合格者方可继续使用,不合格者严禁重新安装使用。

  探测器投入运行后容易受环境污染,积聚灰尘等,使可靠性降低,引起误报或漏报,影响其正常运行。因此,对其定期清洗维修是必不可少的和非常重要的。清除已经积累的灰尘或污物将重新获得最佳的探测效果。如果灰尘和污物部分的包围一个离子探测器烟室,烟微粒就可能达不到电离室,这只探测器就变得不太灵敏;如果灰尘和污物使放射性源片隔离,空气被电离的程度就会降低,离子探测器就会变得更灵敏,极易产生误报。再比如各种光电探测器,灰尘和油污的积累将减少光的强度,因而各种光散射探测器将变得不太灵敏;而各种光衰减型探测器将变得更灵敏。对于火焰探测器的灵敏度也会因透镜上灰尘和污物的积累而影响。所有这些都说明定期清洗是必要的。

  为了能更直观定量地说明这个问题,我们不妨从火灾探测器的“寿命”作一探讨:

  火灾探测器和其他任何产品一样都有一个“寿命”问题,指的就是“平均寿命”,即平均无故障间隔的时间(MTBF)。

  根据目前所掌握的资料来看,德国的DIN标准,英国的BS5446标准等都对火灾探测器的质量考核提出了严格的要求,但都没有直观地明确地对其寿命、可靠性、误报率等提出具体要求和计算方法。这主要是影响火灾探测器功能的原因及外界环境因素较复杂所致。只有美国的UL217标准规定了家用火灾探测器的故障率,经推算其平均寿命为114年。我国最大的火灾自动报警系统生产厂家国营262厂曾对FJ-2701型火灾探测器做批量、连续运行试验,以此实验数据为依据。并经理论计算,FJ-2701的平均寿命(MTBF)为34年,平均寿命检测区间上下限分别为13年和125年。由此看来,火灾探测器的平均寿命(MTBF)可以做到10年到100年,国内有些专家认为,MTBF一般可达到30年到100年,瑞士CER-BERUS公司以F910火灾探测器为例认为MTBF为30年,这些数字看来还很乐观,但是需要注意的是,这仅仅是一只(或称每只)火灾探测器而言。事实上一个火灾自动报警系统是由十只甚至成千上万只探测器组成的。此时,系统的平均无故障时间就不容乐观了。

  下面以一只探测器的MTBF为30年为基准,计算几种不同规模的火灾自动报警系统平均无故障时间:

  1.小规模系统:(N=100只)

  则系统的平均无故障时间为:

  Ts(n=100)=Td/n=30×365/100=109.5(天)

  2.中规模系统:(N=500只)

  则系统的平均无故障时间为:

  Ts(n=500)=Td/n=30×365/500=21.9(天)

  3.大规模系统:(N=1000只)

  则系统的平均无故障时间为:

  Ts(n=1000)=Td/n=30×365/1000=10.95(天)

  4.超大规模系统:(N=10000只)

  则系统的平均无故障时间为:

  Ts(n=10000)=Td/n=30×365/10000=1.095(天)

  由此可见,系统中火灾探测器数量越多,系统的平均无故障时间越短。而且这还是仅指火灾探测器产生的故障,这里还没有将火灾报警控制器产生的故障计算在内。我们认为,上述数字还只是理论计算值,实际运行情况远比这些数据严重。

  我们还可以利用火灾探测器可靠性的概念来进一步说明。根据国际电工委员会IEC271报告推荐标准,“可靠性”是指一个产品在规定的时间内,在规定的条件下,完成所需功能的能力。“可靠性”用概率表示时,就引出了“可靠性”的概念,而“可靠度”是指“产品在规定的时间内,在规定的条件下,完成规定功能的概率。”把抽象的可靠性用数字形式的概率来表示,这就是可靠性技术的出发点。这样对可靠程度的测量、比较、衡量等就有了科学的基础。

  假设在最理想的情况下,每一只火灾探测器的平均无故障间隔时间(MTBF)=100年,那么,可靠度随着时间的推移,每年逐次下降,其变化情况如表1

  如果一个火灾自动报警系统由200只火灾探测器构成,连续工作3年后,(3年中不作任何维修、清洗),该系统中火灾探测器的可靠度将下降为Rs(t)=[Rd(3)]n=0.97200=0.0025(n=200)可见,可靠度已经很小了趋势向于零,这意味着该系统的火灾探测器已经不能保证正常工作了。并且这还未包括火灾报警控制器的故障失效,这样两方面因素都说明该系统肯定不能正常工作了。《规范》中第三节“系统运行”的4.3.2条(系统的定期检查和试验应符合下列要求)第一项内容中就着重要求:“每日应检查火灾报警控制器的功能,并填写系统运行和控制器日检登记表(详见《规范》中的附录三、附录四)。同时在第二项及第三项内容中规定了“季度检查”和“年度检查”中,“采用专用检测仪器分期分批试验探测器的动作及确认灯显示”或“每年应用专用检测仪器对所安装的探测器试验一次”。

  需要注意的是,定期用加烟检查或用专用检测仪器试验,只是检查火灾探测和控制有无故障,起到监视及记录功能,了解整个火灾自动报警系统的工作是否正常,而不能维持和恢复整个系统的可靠度,该系统的可靠度必然要随着时间的推移而不断下降。只有清洗和重新检测标定火灾探测器,使其恢复到正常水平且维修保养好系统的其他设备,才能使整个火灾自动报警系统的可靠度不因时间的推移而逐渐下降。

  系统的可靠度能否保持在一个较高水平,就是如何及时发现系统运行使用中出现的故障及失效现象,及时进行维修保养。

  从另一方面,我们也应掌握一些系统(或产品)的运行失效故障概率分布形式的规律,从而提高我们对策水平和技巧。

  下面就常见的“浴盆曲线”为例(见图1 浴盆曲线图),做个说明:

  A段:早期故障期

  B段:偶然故障期(即基本正常工作期)

  C段:损耗故障期

  D段:经维护而下降的故障期(即延长故障期)

  由多种零件部件组成的设备或系统,其故障率λ随着时间T变化的曲线,如上图所示。

  (1)O-t1(A段)曲线起始部分,下降斜率很大,说明系统故障率随时间轴急剧下降,这是由于该系统中的失误或薄弱环节元件以及生产工艺不良引起的故障,可通过试运行或老化工序早期发现、排除。

  (2)t1-t2(B段)曲线中段平稳部分,基本上是一直线段。不随时间变化;这说明系统已处于基本正常工作阶段。正是我们所希望能保持较长时间的部分。这时,系统基本稳定正常工作,故障率小于规定的故障率。这段工作时间就是有效寿命t。

  (3)t2-:(C段)曲线逐渐上升部分;系统的故障率不断上升,这说明系统中元件、部件已开始老化、失效,因而故障率不断增加,以至退出工作区域。

  (4)t2-t3(D段):如果在t2时刻及时进行监测,维修调整(重新标定,校准),那么曲线继续保持平稳,成为延长的直线段,这说明该系统又可进入基本稳定状态,故障率可以小于规定的故障率,这段工作时间就是延长寿命t。

  从上面的“曲线”分析,可以看出,定期检测、清洗、维修、标定火灾探测器是多么的重要和必要。只要我们严格按照《火灾自动报警系统施工及验收规范》的要求去逐项逐条落实,一定能使火灾自动报警系统保持长时间正常的可靠度,使其在安全防火工作中发挥应有的重要作用。 

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