Надійність систем пожежної сигналізації та її компонентів як чинник пожежної безпеки. Частина 1.
ПОКАЗНИКИ НАДІЙНОСТІ Володимир БАКАНОВ,
Системи пожежної сигналізації (СПС) призначені для цілодобової роботи на об'єкті, що перебуває під охороною. А оскільки ймовірність виникнення пожежі у конкретному будинку дуже низька, але все таки не дорівнює нулю, то надійність СПС повинна бути досить високою. Це означає, що така система має працювати безперервно і безвідмовно роками за досить малої ймовірності помилкових спрацьовувань. Високонадійна система може бути побудована із компонентів високої надійності. Надійність електронних елементів, з яких складаються компоненти СПС, істотно підвищилася за останні десятиліття. Пов'язано це з використанням чистіших напівпровідникових матеріалів, автоматизацією процесів виробництва кристaлів, складанням електронних компонентів і контролем їхньої якості. Багато що змінилося і в процесах виробництва приладобудівної продукції. Сьогодні пожежні сповіщувачі, прилади приймально-контрольні й інші компоненти СПС виробляють за допомогою технології поверхневого монтажу автоматичними установками на друкованих платах, які пройшли тестування електричних з'єднань. І за нaлежної організації процесу виробництва, вхідного контролю комплектуючих, міжопераційного та вихідного контролю продукції, а також самих випробувань на надійність компоненти СПС не можуть мати низьких показників надійності. Але не тільки від компонентів залежить надійність системи пожежної сигнaлізації загaлом. Головні аспекти надійності системи закладають на етапі проектування [1]. Як мовиться, правильно поставлена мета - це вже половина успіху. Стратегія протипожежного захисту, інтегрована у систему, повинна відповідати можливому сценарію подій. Ці дії встановлюють очікування, закладені в систему, і визначають те, що може призвести до провaлу або забезпечити успіх у досягненні згаданих цілей. На цьому етапі може бути використаний принцип підвищення надійності за рахунок ресурсів і можливостей, надлишкових стосовно мінімально потрібних [2]. Другий принцип, який обов'язково повинен бути використаний під час проектування СПС, - сумісності обладнання, що використовують. Третій принцип, який не можна обійти на етапі проектування, - мінімізації небажаних та помилкових спрацьовувань системи. Розробники СПС повинні вибрати відповідні компоненти, розташувати і з'єднати їх так, щоб в умовах експлуатації система не відмовляла, а ймовірність помилкових спрацювань була мінімaльною. Не менш важлива роль інстaлятора в надійності системи. Переважна кількість причин відмов СПС під часприймального тестування е наслідкомпомилок інстaляторів. І не такі складнісамі проблеми, що виникають, як пошук точного місця розташуваннянесправності, що може вимагати значник часових витрат. Крім того, не виявлені та не усунуті в процесі приймaльного тестування несправності можутькоштувати дорого для організації, що обслуговуватиме таку СПС. Але від злагодженості та періодичності роботи цієї організації на об'єкті також зaлежить надійність системи загaлом. За десять і більше років експлуатації СПС надійність буде тільки погіршуватися, і без нaлежного технічного обслуговуваннясистема може повністю перейти у неробочий стан. На цьому етапі досить істотного значення набуває зворотнийзв'язок організації, що обслуговують, зрозробниками системи та складових їїкомпонентів. Збирання відомостей, обробка результатів тестування системи,анaліз даних про відмови дає змогурозробникам напрацювати план коригувальних дій, провести оперативнізміни в конструкції компонентів та самому процесі їхнього виробництва. Природно, що немає сенсу говоритипро надійність принципово непрацездатної СПС. Система, яку встановлюють на об'єкті лише для оформлення акта про введення споруди в експлуатацію, може бути побудована на компонентах із довільними показниками надійності...Тоді виникає природне запитання:які показники надійності повинні бути у СПС, що реально працює, та у її компонентів? В Україні від моменту набуття чинності державних стандартів серії ДСТУ EN 54 листом Держцентру сертифікації МНС України від 18.02.2005 р. N_ 92 щодо актуaлізації нормативних документів, відповідно до яких проводять обов'язкову сертифікацію технічних засобів пожежної сигнaлізації, було скасовано ТОСТ 27990-88 від 01.07.2005, заяким встановлювaли показники надійності для компонентів СПС:
А у введеній серії стандартів ДСТУEN 54 узагалі немає будь-яких показників надійності як за окремимикомпонентами, так і за СПС загалом. У чинному націонaльному нормативному документі Російської Федерації з технічних засобів пожежної автоматики [3] показники надійності, які пред'являють до пожежних сповіщувачів, зaлишилися на колишньому, ще радянському рівні. Так, у п. 4.2.4.1 цього стандарту говориться: «Середнє напрацювання на відмову сповіщувачів nожежних повинно бути не меншим 60 000 годин». Що стосується приладів приймaльно-контрольних та приладів управління, то в російському стандарті є такі вимоги: «7.2.5 Вимоги надійності
Всі пожежні сповіщувачі, з точки зору показників надійності, Е невідновлюваними, і тому такі виробиповинні характеризуватися іншим показникомнадійності - напрацювання до відмови. Як бачимо, до таких виробів вже незастосовують вимоги про напрацювання на відмову.Інтуїтивно зрозуміло, що всі ППКП е відновлюваними виробами, отже, пожежні сповіщувачі можуть бути відновлюваними та невідновлюваними. Так, у ДСТУ EN 54-1 [4] е визначення відновлюваного пожежного сповіщувача (resettaЫe detector) y п. 3.1.12:«Сповіщувач, який після спрацювання може повернутися в початковий стан контролювання у разі зникненняознаки горіння, що викликала його спрацювання, без відновлення будь-яких його елементів».. А невідновлювані сповіщувачі можуть бути двох типів - зі змінними елементами і без них. Першому типу відповідає визначення за п. 3.1.13 цього ж самого стандарту:«Сповіщувач, в якому після спрацювання для відновлення його працездатності необхідне замінювання будь-якого елемента або елементів». Другий тип невідновлюваного сповіщувача визначають так: «Сnовіщувач, який після сnрацювання не може бути виведений зі стану тривоги та приведений у стан готовності до виявлення». Однак ці визначення мають прямопротилежне значення для відновлюваних виробів за стандартом надійностіГОСТ 27.003 [5]. Відновлюваний виріб повинні комплектувати елементами, що підлягають заміні, та які найбільш ймовірно можуть відмовити в процесі експлуатації. Щоб розібратися в цій плутанині понять, нaлежить відповісти на кілька запитань, які визначають відносини між виробником і споживачем продукції: Чи виконує споживач ремонти пожежних сповіщувачів?
На всі ці запитання швидше за все дістанемо негативні відповіді, що й справедливо, адже державними будівельними нормами ДБН 2.5-56:2010 [6] для забезпечення працездатності СПС у процесі експлуатації повинен передбачатися 100/0 запас пожежних сповіщувачів на кожному об'єкті. А це означає, що в СПС пожежні сповіщувачі самі є елементами заміни, які в процесі експлуатації підлягають тільки технічному обслуговуванню, aле не відновленню після відмови. А це вже е свідченням того, що всі пожежні сповіщувачі, з точки зору показників надійності, є невідновлюваними, і тому такі вироби повинні характеризуватися іншим показником надійності - напрацювання до відмови. Як випливає з класичної теорії надійності, компоненти характеризуються такими величинами, як середній час безвідмовної роботи (MTTF) та середній час між відмовами (MTBF) [7]. MTTF - середній час від першого використання до першої та єдиної відмови компонента. Іноді цей параметр називають очікуваним життям компонента. MTBF - середній час між двома послідовними відмовами і складається з часу виявлення і часу відновлення цієї відмови, а також часу до відмови компоненту знову. Якщо виріб після відмови не підлягає відновленню, то його не можна характеризувати такими параметрами, як MTBF та напрацювання на відмову. Для двох однотипних за функціонaльним призначенням компонентів, один з яких буде відновлюваним, а другий - невідновлюваним, завжди дотримуватимуть умови, що MTTF буде коротшим за MTBF. Aлe якщо час виявлення відмови буде нескінченно малим, а час відновлення - значно меншим від часу між двома послідовними відмовами відновлюваного компонента, то лише тоді можна буде вважати, що очікуване життя невідновлюваного компонента зрівняється за часом з періодом між відмовами для анaлогічного відновлюваного компонента. 3 викладеного вище випливає, що для ППКП показником надійності може бути напрацювання на відмову, а для пожежних сповіщувачів потрібно застосовувати інший тёрмін - напрацювання до відмови. Для інших компонентів СПС: оповіщувачів, джерел електроживлення, пристроїв введення-виведення, комунікаторів тощо, подій на відновлювані та невідновлювані взагaлі не закріплено в чинних нормативних документах. Отже, право вибирати параметри надійності та значення граничних величин для технічних умов залишається за розробником. Якщо вважати, що з назвами показників надійності для компонентів СПС ми вже розібралися, то чисельні значення цих показників для забезпечення працездатності СПС у процесі періоду експлуатації на сучасному рівні розвитку техніки в Україні залишаються невідомими. Література:
|