Detectores térmicos de incendios. Parte I. Una maraña de contradicciones normativas.
Detectores térmicos de incendios. Parte I. Una maraña de contradicciones normativas
Históricamente, los detectores más comunes utilizados en los sistemas de alarma contra incendios en todo el mundo eran los detectores de calor. Esto se debió a su simplicidad de diseño, facilidad de mantenimiento y, lo más importante, bajo costo. Dichos detectores utilizaban sensores térmicos basados en leyes y regularidades físicas bien conocidas, como los cambios en las dimensiones lineales con la temperatura, la ley de Curie para los ferromagnetos, las dependencias de la temperatura de los estados de fase de algunos materiales, las dependencias de la temperatura de la resistencia de los semiconductores, etc.
La elección del tipo de sensor para un detector de incendios está determinada principalmente por el umbral de temperatura de respuesta y la inercia de este elemento del detector de incendios. GOST 26342 [1] definió estos parámetros de un detector de calor contra incendios como los parámetros de propósito; además, este documento identificó una clase separada de detectores de incendio por calor: los detectores diferenciales.
Así, en el apartado “Parámetros básicos de los detectores de incendios” para los detectores de calor, los valores numéricos de los parámetros se determinaron de la siguiente manera:
“3.1.1. El valor de temperatura nominal del ambiente controlado que activa el detector (temperatura umbral de respuesta) se selecciona de la siguiente serie: 50; 60; 70; 80; 90; 100; 120; 140; 160;180; 200; 250° C. Las desviaciones permitidas de este parámetro, si es necesario, se establecen en las normas y especificaciones técnicas para tipos específicos de detectores.
3.1.2. El detector diferencial debe activarse cuando se expone a la tasa de aumento de la temperatura del ambiente controlado, seleccionada de la siguiente serie:
3; 5; 10; 20; 30°C/min, o cuando se expone a un cambio escalonado en la temperatura del ambiente controlado, seleccionado de la siguiente serie: 30; 50; 100° C. Las desviaciones permitidas del valor nominal de los cambios escalonados en la temperatura del ambiente controlado, si es necesario, se establecen en las normas y especificaciones técnicas para tipos específicos de detectores.
3.1.3. El valor máximo de inercia de respuesta de los detectores de calor se selecciona de la siguiente serie: 5, 10; 30; 60; 90; 120 s. Las desviaciones permitidas de este
parámetro, si es necesario, se establecen en las normas y especificaciones técnicas para tipos específicos de detectores.”
Después del colapso de la Unión Soviética, la Federación de Rusia, Ucrania y la República de Bielorrusia crearon sus propios documentos reglamentarios que definen los requisitos para los detectores térmicos de incendios, respectivamente: NPB 85 2000 [2], DSTU EN 545: 2003[3] y NPB. 1032005 [4] . El prototipo de estos documentos fue la norma europea de la serie EN 54, pero si la norma estatal ucraniana se convirtió en una traducción auténtica de la parte correspondiente del documento europeo, las normas rusa y bielorrusa difieren significativamente del prototipo.
Dependiendo de la naturaleza controlada del cambio de temperatura, que indica la aparición de un incendio, el NPB 85 ruso distingue entre TPI: máximo, diferencial, diferencial máximo y con característica diferencial. Los TPI máximos [5] generan una notificación de incendio cuando la temperatura ambiente excede el valor umbral establecido. Los TPI diferenciales se activan cuando la tasa de aumento de temperatura excede el valor umbral establecido. Los TPI diferenciales máximos combinan las funciones de detectores máximos y diferenciales. Los TPI con característica diferencial tienen una temperatura de respuesta que depende de la tasa de aumento de la temperatura ambiente.
Los detectores máximo, diferencial máximo y con característica diferencial, dependiendo de la temperatura y el tiempo de respuesta, se dividen en diez clases: A1, A2, A3, B, C, D, E, F, G, H. A los detectores diferenciales se les asigna un separado clase y se les asigna el índice especial R1.
Los detectores diferenciales máximos dependiendo de la clase de temperatura deben indicarse mediante índices combinados, por ejemplo, A3 R1.
A los detectores con una característica diferencial se les asigna además un índice R, por ejemplo, BR. Las características cuantitativas para el valor de temperatura (tasa de aumento de temperatura) y el rango de tiempo de respuesta permitido asociado se dan en NPB 85.
Cabe señalar que la temperatura mínima de respuesta (para las clases A1, A2) es 54 ° C, y no (50 ± 2,5) ° C, como prescribe GOST 26342. Y el valor del tiempo de respuesta para TPI de todas las clases y tipos de temperatura a velocidad, el aumento de temperatura a 30° C/min no debe ser inferior a 20 s.
Por lo tanto, un TPI con una inercia de 5 o 10 segundos simplemente no puede existir en principio.
Según DSTU EN 545, todos los tipos de TPI pueden ser de solo ocho clases: A1, A2, B, C, D, E, F o G. Estas clases se caracterizan por los siguientes indicadores:
¦ temperatura normal de uso;
¦ temperatura máxima de funcionamiento;
¦ temperatura mínima de respuesta estática;
¦ temperatura máxima de respuesta estática.
Como puede ver, aquí no existen clases de temperatura A3 y H, pero se permite la existencia de TPI con índices adicionales R y S. Además, los detectores con un índice adicional R, de acuerdo con los valores de los parámetros tabulados, corresponden completamente a los detectores con. una característica diferencial según la norma rusa NPB 85. Y los detectores con un índice adicional S son las antípodas directas de los detectores con índice R, ya que no deben activarse ante cambios rápidos de temperatura, pero sin exceder la temperatura máxima de uso.
Los TPI Clase S son ideales para su uso en áreas como salas de calderas y cocinas, que se caracterizan por altas tasas de aumento de temperatura durante un largo período de tiempo. Pero en la norma estatal de Ucrania, así como en el documento europeo, no hay nombres para los diferentes tipos de detectores de calor.
Pero los nombres de los TPI se dan en la norma NPB 103 de la República de Bielorrusia. El párrafo 9 de este documento establece: OPS “Por el método de determinación de los factores de incendio, los TPI se dividen en clases de acuerdo con STB 11.16.01 y se designan en estas Normas con las siguientes letras latinas mayúsculas:
¦ TPI máximo — “M” ;
¦ TPI diferencial – “R”;
¦ TPI diferencial – “S”.
Cada una de las clases de TPI según temperatura o inercia de respuesta en estas Normas se divide convencionalmente en 8 tipos asignándole uno de los índices alfanuméricos: A1; A2; ANTES DE CRISTO; D, E; F; GRAMO».
Como podemos ver, los nombres y designaciones de TPI con índices adicionales en este documento son originales, aunque las clases de temperatura de los detectores cumplen totalmente con la norma EN 545. Un análisis detallado de los requisitos técnicos muestra que las cifras tabulares para la inercia de los detectores máximos y los detectores con índice adicional “R” según NPB103 cumplen con los requisitos técnicos de los detectores de calor puntuales de las clases correspondientes A1;A2; B; DO; D, E; F; G y A1R; A2R; BR; CR;DR; sala de emergencias; FR y GR de la norma ucraniana DSTU EN 545. Pero los detectores con el índice «S» en estas normas tienen propiedades técnicas completamente opuestas.
Un detector de calor con el índice «S», según el documento reglamentario bielorruso, tiene una inercia que depende únicamente de la tasa de aumento de temperatura y no depende de la clase de temperatura del detector, y además dicho detector no tiene la Parámetro «temperatura de respuesta estática», que confirma sólo la naturaleza diferencial de los parámetros de dicho detector. Así, la principal y significativa diferencia entre los estándares ruso y bielorruso y los documentos europeos y ucranianos es la preservación de los detectores diferenciales como un tipo separado, como si tomaran el relevo del GOST soviético 26342. Según el nuevo estándar ruso GOST R 53325 [ 6], los detectores de incendios de calor puntual se dividen según la naturaleza de la reacción para una señal de incendio controlada de acuerdo con la cláusula 4.1.1.4 en:
¦ máximo;
¦ diferencial;
¦ máximo — diferencial.
Y de acuerdo con el párrafo 4.5.1.1 de la norma especificada, los detectores máximos, según la clase de temperatura, están marcados con los símbolos: A1; A2; A3, B; DO; D, E; F; G, N.
 |
 |
Como puede ver, el nuevo estándar ruso conserva clases de temperatura adicionales: A3 y H, pero los TPI con características diferenciales simplemente desaparecieron como clase. Al mismo tiempo, en la norma se mantuvieron detectores puramente diferenciales, que están marcados con el índice «R», y no R1, como estaba previsto en NPB 85. Pero la existencia de detectores marcados con «S» no está prevista en este documento en absoluto. Cabe agregar que los parámetros de los detectores máximos de las clases correspondientes según el GOST ruso difieren algo de los parámetros de los detectores de las clases correspondientes según el NPB 103 de Bielorrusia y según el DSTU EN 545 de Ucrania.
Las dependencias de la temperatura de respuesta de los detectores de calor máximo clase A2 de la tasa de aumento de temperatura según GOST R 53325 se presentan en la Figura 1.
Las mismas dependencias según NPB 103 y DSTU EN 545 se presentan en la Figura 2.
La norma rusa no permite alarmas preventivas máximas con una tasa de aumento de temperatura de más de 1 ° C por minuto, esos. hasta que la temperatura del aire ambiente alcance la temperatura mínima de respuesta estática para la clase de detector correspondiente, en este caso 54 °C.
Son estas dependencias de temperatura las que están previstas en la norma europea para detectores de clase S, pero de acuerdo con la cláusula 6.1 de EN 545, se proporcionan pruebas adicionales para dichos detectores.
Durante Durante las pruebas, la muestra del detector debe estabilizarse a la temperatura indicada en la tabla 1.1 de acuerdo con la clase de temperatura.
Una vez estabilizada, la muestra debe transferirse, en un tiempo no superior a 10 s, a un flujo de aire de 0,8 m/s (masa equivalente a 25 °C) y a la temperatura especificada en la Tabla 1.1. La muestra debe estar en el flujo de aire durante al menos 10 minutos; se registra cualquier actuación de la muestra durante este tiempo o durante el movimiento.
Un detector de esta clase no funcionará bajo estas pruebas. Además, el detector con índice «S» debería ser el más inercial entre los detectores de calor máximo, ya que los límites de tiempo de respuesta más bajos para estos detectores corresponden al exceso mínimo de la temperatura del flujo de aire por encima de la temperatura de estabilización en 29 ° C.
Así, vemos que el TPI máximo según los estándares rusos y bielorrusos puede tener diferentes parámetros técnicos básicos. Los detectores con índices R tienen los mismos parámetros técnicos, pero se llaman de manera diferente.
Los detectores con índices S según la norma bielorrusa tienen exactamente los parámetros técnicos opuestos en comparación con los detectores con los mismos marcas, pero ya según el estándar ucraniano.
EN 545 no incluye detectores puramente diferenciales como clase en absoluto. Después de todo, los detectores de calor puramente diferenciales no tienen derecho a existir porque no permiten detectar incendios que se desarrollan muy lentamente.
Quizás sea imposible encontrar un objeto que requiera únicamente detectores de calor diferencial para su protección. La probabilidad de que se desarrolle gradualmente un incendio en la mayoría de los objetos es muy alta, y esto requiere el uso de detectores de incendios térmicos diferenciales máximos.
En resumen, podemos decir que al usar TPI, es necesario estudiar detenidamente no solo los datos del pasaporte, sino también los certificados de conformidad para saber con qué estándares fueron certificados estos productos. Me gustaría que los expertos de la industria usaran una terminología única cuando discutan minerales sólidos, pero este es un tema para una discusión separada.
________________________________________________
V. Bakanov
Jefe de diseño de la empresa privada «Arton»,
I. Neplohov
PhD, director técnico del CENTERSB
LITERATURA
1. GOST 26342-84 “Sistemas de seguridad, incendio y alarma contra incendios. Tipos, principales parámetros y tamaños.»
2. NPB 85-2000 “Normas de seguridad contra incendios. Detectores de incendio, térmicos. Requisitos técnicos de seguridad contra incendios. Métodos de prueba.»
3. DSTU EN 54-5: 2003 “Sistemas de alarma contra incendios. Parte 5. Detectores de incendio de punto térmico.”
4. NPB 103 – 2005 “Normas de seguridad contra incendios de la República de Bielorrusia. Detectores de incendio, térmicos. Requisitos técnicos generales. Métodos de prueba.»
5. A. N. Chlenov “Detectores térmicos de incendios modernos: características principales y características de aplicación” //Sistemas de seguridad. –
2004. – 1. – Pág. 55.
6. GOST R 53325-2009 “Equipo de extinción de incendios. Equipos automáticos contra incendios. Requisitos técnicos generales. Métodos de prueba.»
Fuente: revista «Algoritmo de seguridad» N° 5, 2011