Påliteligheten ved moderne deteksjonssystemer Brannvernkonferansen 2013 Carsten S. Due, Honeywell Life Safety AS (Eltek) www.brannalarm.org
Brannalarmanlegg PÅSTAND: Den faktiske sikkerhetsgevinst med et brannvarslingsanlegg er liten eller ingen, dersom alarm fra systemet ikke overbeviser folk om at en reell fare truer. -og det er detektorene som avgjør! og alarmorganiseringen
Brannforløp før og nå... 1950 2000 % % Går vi tilbake til -50 og -60 tallet hadde faktisk varmedetektorene en rimelig god mulighet til å bidra til skadebegrensing. I innredningssammenheng omga vi oss den gang med langt mer beskjedne og mindre farlige brannlaster. En varmedetektor vil normalt varsle 5-8 min etter åpen flamme, og selv etter 15-20 min. hadde man den gang en mulighet til å slukke før overtenning i ca 30% av branntilfellene. Lavere brannlast og intensitet førte også til at rundt 2-5% av brannene den gang begrenset seg til brannstart-rommet og slukket av seg selv. I dag er det overtenning i nesten alle tilfelle innen 10 minutter Derfor trenger vi tidlig og ikke minst pålitelig varsel om brann!
Det norske brannalarmmarkedet Ca 300.000 det./man. m. selges årlig i Norge (onshore) ~90% opt. røyk ~5% multisensorer ~4% varme det <1% ione det. 1% spes. det. totalt, - linje, flamme, aspirasjon etc. Hvem oppfant røykdetektoren, og når? Hvem oppfant det analoge/følerbaserte brannalarmsystem, og når? 4
D E T E K T O R Systemer, pålitelighet og deteksjonspresisjon Så fort et eller annet fikk detektorens signal over et gitt nivå ga den alarm 1932 1980 40 40 Ved hjelp av signalbehandling kan detektoren vurdere endringer og avgjøre om det er røyk eller andre forhold som påvirker den LOGIKK/ AKSJON 40 50 LOGIKK ~1995 40 LOGIKK 40 + 50 LOGIKK LOGIKK S E N T R A L
Detektorer - punktdetektorer som inngår i systemer
Detektorer, ulike typer og anvendelse En slik en-øyd sensor kan måle to forhold: røyktetthet i kammeret og hvordan denne endrer seg, mao. mengde og variasjon, - det holder til tidlig deteksjon og stabildrift iet A4 objekt. Detektoren har begrenset mulighet til å skille ulike forstyrrende forhold fra brann røyk I ren luft Foto celle Med røyk Infra-rød LED Lysstråle Spredt lysstråle Røyk partikkel
Optisk detektor benytter normalt IR lyskilde Følsomhet IONE OPTISK Vi kan redusere BEM denne dødsonen ved å benytte en blå lysdiode Små partikler Ulmebrann Store partikler Type røyk
Detektorer og respons ved EN 54 testbranner Følsomhet Optisk Ione OT blå led OT CO Varme Overoppheting Ulmende Glødende Flammefase tidlig Flammefase sent
Multisensor & Multikriterie GRUNNLAGET FOR HØY PÅLITELIGHET
Multisensorer & multikriterie, hvorfor? Egenskaper: Miljøtilpasning med mulighet for å endre følsomhet signalbehandling, forholdet mellom ulike følere, - vektlegging forsinkelse. I detektoren legges det vekt på parametere fra flere følere (multisensor) eller flere ulike parametere (multikriterie). Følerene samarbeider slik at deteksjonspresisjonen blir meget god og driftsstabiliteten øker tilsvarende. Dette gir både mer pålitelige systemer og mer stabil drift.
Detektorer med logikk, MS/MK Multisensor teknikk i kombinasjon med multikriterie logikk og signalbehandling revolusjonerte detektorenes evne til å kunne skille mellom reelle branntilløp og brannlignende fenomen rundt århundreskiftet. D E T E K T O R Sensor 2 Sensor 1 Sensor 3 40 SIGNAL- BEHANDLING (SIGNAL- BEHANDLING) LOGIKK/ AKSJON S E N T R A L 23-33-38
Multisensor & multikriterie teknikk Det finnes en rekke multisensorer: Optisk / termisk Optisk / ione / termisk Optisk / optisk / termisk CO / termisk Optisk /CO/ termisk Optisk /CO/ termisk / IR -og nye fremtidige varianter
En avansert multisensor Ny kombinasjon av sensorer. Denne inneholder: Optisk Temperatur CO IR (Notifier Fire Systems)
MS/MK, optisk -termisk Multi sensor detektor, nivå karakteristikker NIVÅ RØYK DETEKTOR VARMEDETEKTOR KOMBINERT Alarm terskel (%/m) Minimum tid til alarm (s) Drift kompensering (%/m/hr) Statisk alarm terskel (Deg. C) Differensial alarm terskel fra 25 C ( C) Klasse, EN 54-5 Minimum tid til alarm (s) 1 1.0 30 0.07 n/a 21 none 20 2 2.1 30 0.07 n/a n/a n/a 30 3 2.8 30 0.07 n/a 30 none 20 4 4.2 30 0.07 n/a 21 none 20 5 n/a n/a n/a 57 26 A1 30 032PPT/SA 12-19-38
Reduksjon av blindalarmer med MS/MK For en gittpartikkelerdetet fast repeterbartforholdmellomsignaletfrade ulikefølere. Dette gjør at partikler fra blindalarmkilder kan kjennes igjen og ignoreres Forskjellige signaler Damp Treverk, ulmebrann Bomull ulmebrann Sigarett røyk Plastikk Treverk, åpen brann Støv tekstilfibre Salt krystaller Q <0.10 Q = 0.18..0.25 Q = 0.40..0.50 Q =0.55..0.6 Q = 0.65..0.7 Q = 0.95..1 Q = 1.1..1.2 Q = 1.3..1.6 Ingen alarm Alarm Ingen alarm Alarm Ingen alarm 16-25-38
Multisensor & multikriterie teknikk MS/MK smarte og tilpasningsdyktige forstyrrende faktorer tolereres i stor grad. Testbrann: damp Testbrann: n-heptane Testbrann: Bomull I motsetning til ordinære optiskedetektorer kan MS/MK tolerere damp MS/MK er også pålitelig når det gjelder å gjenkjenne svart røyk og utløser en alarm tidligere enn andre detektorer Utsatt for lys røyk gjenkjenner MS/MK brann mye tidligere og mer pålitelig enn konvensjonelle detektorer
Aktuelle spesialdetektorer 19-29-38
Varmedetekterende kabel VD kabel finnes I mange ulike utgaver. Normalt kan flere hundre meter kobles i ett system. Kabelen kobles enten til en kontrollenhet som igjen kobles til brannsentralen, eller direkte til denne. VD kabel ble utviklet for å overvåke transportbånd og kabelgater. Den benyttes også I forbindelse med sikring av værneverdige bygg. Følgende typer er de vanligste To eller fire ledere som er skilt med en temperaturavhengig isolator. Ved temperaturøkning vil det oppstå lekasjestrøm mellom lederene og ved et valgt nivå gis brannmelding. To ledere som er forspent slik at kablene gir kontakt når varme får isolasjonen mellom dem til å smelte Optisk fiber der lysrefleksjonen endres når kabelen varmes opp. I avanserte systemer kan disse angi avstand til brannstedet. 34-42-05
Flammedetektorer I kritiske aplikasjoner kan blindalarmer ha store konsekvenser. Avanserte flammedetektorer benytter flere otiske filtere slik at de sikkert kan gjenkjenne strålingsspekteret fra en reell brann og på den måten ignorere stråling fra ulike blindalarmkilder som sveising, sollys, halogenlamper etc. Slike detektorer gir svært sjelden uønskede alarmer. Det finnes også detektorer med innebygget CCTV kamera som gjør detektren i stand til å vise og angi retning til brannsted ved å benytte mange retningsselektive sensorer i en detektor.
Linjedetektorer Detektor med MS/MK teknikk. Benytter IR og UV lys Detektor med autofokus Detektor der mottaker kan tilkobles flere sendere 21
Aspirasjonsdeteksjon Varsel i seneste laget? 10_2010 22
Aspirasjon Er en felles betegnelse på detektorer som via et rørsystem med hull suger luft til en sentralt plassert detektor. Spesielle fortrinn/egenskaper: Følsomheten øker med røykspredningen Selv om ett hull har lav følsomhet kan anlegget ha relativt høy følsomhet Ekstremt stort følsomhetsområde fra 0,005% til 20% obs/m Kan tilpasses nesten ethvert miljø En og samme detektor kan ha samme faktiske følsomhet selv om den overvåker rom med ulik størrelse Detektoren suger aktivt luft fra det sikrede objekt. Dette gir tidligere deteksjon i områder med liten ventilasjon. 0.1% 23
Hvorfor velge aspirasjon? Når - røykkonsentrasjonen øker sakte i forhold til skadeforløpet. - en bagatellmessig overoppheting fører til store konsekvenser for driften - omluft system effektivt filtrerer vekk det meste av røykpartiklene. - røyk fra branntilløp umiddelbart uttynnes i ventilasjonsystemet - ved spesielle krevende miljø - ved sikring av områder som er utilgjengelige for vedlikehold - ved sikring av områder der vedlikehold kan være risikofyllt. Nårvi skalsikre - spesielle objekt med særlig høye krav til tidlig deteksjon: Verneverdig bygg generelt Kirker Museer - bygg med særlig store useksjonerte volum. - Idrettshaller - Kjøpesentere/byggvarehus/konsertsaler/teater ++ - Innebyggede gårdsrom/gatetun 24 k:\173\sa