W procesie spalania powstaje duża ilość energii cieplnej, świetlnej (fotoemisja) oraz gazów spalinowych. Wykrywanie pożarów opiera się na detekcji tych trzech składników (wybranych lub wszystkich), czyli rejestrowaniu gwałtownego podwyższenia temperatury, wykrywaniu płomieni oraz dymu. Może się to odbywać za pośrednictwem czujników rozmieszczonych w strategicznych punktach (tradycyjne wykrywanie) lub przy użyciu instalacji systemu złożonego z przewodów czujek zasysających (wczesna detekcja dymu), które na bieżąco analizują skład powietrza pod kątem zawartości składników świadczących o zaistnieniu procesu spalania.

Czujki dymu – niezależnie od ich sposobu detekcji – mogą działać w kilku różnych konfiguracjach:

• jako urządzenia autonomiczne: po załączeniu się emitują sygnał świetlny i/lub dźwiękowy,
• jako część systemu alarmowego: po załączeniu czujki uruchamia się alarm i istnieje możliwość wysłania powiadomienia (np. SMS na numer zdefiniowany w systemie),
• jako element SSP (Systemu Sygnalizacji Pożaru): możliwość podjęcia większej liczby akcji w odpowiedzi na sygnał przesłany z czujki, np. przesłanie sygnału do stacji monitorowania, załączenie komunikatu ewakuacyjnego przez Dźwiękowy system ostrzegawczy, systemu oddymiania, etc.,
• jako element SMS (Security Management System), co gwarantuje największe możliwości zarządzania: integracja z innymi budynkowymi systemami bezpieczeństwa, automatyczne podjęcie działań w oparciu o odpowiednie scenariusze, zarządzanie zdalne, w tym również za pośrednictwem Internetu.

Czym jest dym?

Dym to produkt uboczny procesu spalania – niejednorodna mieszanina gazu i cząstek stałych. Stałe, nieprzezroczyste cząstki wchodzące w skład dymu (np. sadza, złożona przede wszystkim z amorficznej postaci węgla) sprawiają, że jest on zazwyczaj widoczny gołym okiem.

Stąd też najpopularniejszym sposobem wykrywania dymu – a co za tym idzie pożaru – jest detekcja optyczna. Nie jest ona jednak skuteczna wobec każdego rodzaju pożaru i nie daje się efektywnie zastosować we wszystkich środowiskach. Dlatego oprócz czujek optycznych stosuje się też inne sposoby wykrywania.

Detekcja optyczna, jonizacyjna, termiczna i liniowa

Nie ma najlepszej ani najgorszej metody wykrywania dymu. Wszystko zależy od typu pożaru (przebiegu procesu spalania i towarzyszących mu zjawisk) i warunków środowiska, w jakich zaistniał.

Poniżej zestawienie podstawowych sposobów wykrywania dymu i przykłady ich zastosowań.

Czujki optyczne

Wykorzystują fakt odbijania się światła od cząstek stałych dymu, są najpopularniejsze i mają wysoką skuteczność, z wyjątkiem środowisk, w których występowanie dymu nie jest efektem pożaru, lecz np. procesu technologicznego oraz sytuacji, w których mamy do czynienia ze spalaniem płomieniowym (suche drewno, rozpuszczalniki).

Czujki jonizacyjne

Pozwalają wykryć niewidoczne gołym okiem stałe cząstki dymu (powstające w fazie tlenia się), znajdują zastosowanie w środowiskach, w których obecność dymu nie jest pochodną pożaru, lecz procesu technologicznego czy zjawiska naturalnego, a także w warunkach dużego zapylenia.

Czujki termiczne

Reagują na gwałtowny wzrost temperatury w krótkim czasie, pozwalają wykryć zagrożenie przed pojawieniem się dymu i płomieni (np. przegrzewanie się urządzenia grożące samozapłonem lub zapłonem materiałów znajdujących się w jego sąsiedztwie).

Czujki liniowe

Zasada ich działania polega na analizie przezroczystości optycznej powietrza (do jej zbadania wykorzystuje się wiązkę podczerwieni), co pozwala monitorować duże przestrzenie (hale, magazyny, obiekty otwarte), których zabezpieczenie tradycyjnymi czujkami byłoby bardzo kosztowne, gdyż wymagałoby dużej liczby potrzebnych do tego urządzeń.

Czujki punktowe i zasysające

Detekcja dymu może opierać się na tradycyjnych czujkach punktowych lub na czujkach zasysających – wyposażonych w system rurek zasysających. Czujka punktowa analizuje skład powietrza, które ją otacza. Czujka zasysająca pobiera zaś stale powietrze z miejsc zagrożonych. A dokładnie z obszaru, który został wyznaczony do badania i poddaje je ciągłej analizie. Zapewnia to bardzo wczesne wykrywanie dymu (pożaru), co jest podstawowym celem wszystkich systemów przeciwpożarowych.

Zaletą pierwszego rozwiązania jest elastyczność w rozmieszczeniu czujek, łatwość dokładania kolejnych, relatywnie niższa cena urządzeń. System czujek zasysających wymaga z kolei precyzyjnego projektu, jest mniej elastyczny w rozbudowie, ale w zamian daje bardzo dużą skuteczność detekcji. Poza tym wymaga mniejszej liczby czujek, a co za tym idzie – jest mniej uciążliwy w serwisowaniu.

Konserwacja, kalibracja detektorów

Projektowanie systemów detekcji dymu, szczególnie w nowych budynkach, opiera się na przewidywaniu warunków środowiska (dopasowywaniu instalacji do założonych parametrów), w którym system będzie działał. Warunki te na etapie wykonania i wyposażania w konkretnych obiektach czy pomieszczeniach mogą ulec na tyle istotnym zmianom. Powstaje wtedy ryzyko,  że system będzie działał wadliwie – generując fałszywe alarmy albo lekceważąc sygnały poważnego zagrożenia.

Warto też pamiętać o tym, że dwie czujki tego samego modelu mogą dawać różniące się minimalnie wskazania. Jeszcze ważniejszym czynnikiem jest postępujący w miarę użytkowania spadek czułości (w specyficznych sytuacjach czułość może wzrosnąć).

Dlatego niezwykle ważne – poza odpowiednim doborem sprzętu i jego zgodnym z instrukcjami montażem – jest sprawdzanie podczas przeglądów konserwacyjnych warunków pracy detektorów; sprawdzanie zabrudzenia punktowych detektorów optycznych, sprawdzanie czy w polu detekcji czujek liniowych nie pojawiły się przeszkody mogące powodować fałszywe alarmy lub uszkodzenia, kalibracja czujek wczesnej detekcji- sprawdzanie czy warunki pracy nie uległy zmianie np; duże zapylenie środowiska pracy.

By uzyskać maksimum bezpieczeństwa, należy tę profilaktyczną operację przeprowadzać okresowe konserwacje systemów