六章 船舶火灾自动报警系统

一 火灾探测方法 Fire Detection Method
先探究普通可燃物质燃烧的表现形式
普通物质 燃烧过程 曲线
Common Matter Combustion Process Curve
从上图分析
普通物质燃烧大致分三个过程 初起阴燃 火焰充分燃烧 衰减熄灭
每个过程的特点 占时长 预热并生成可燃气体 产生现象(如烟雾、 温升)
Working Principle Schematic Diagram
• 检测与补偿电离室由极板P1、P2、Pm构成，共用一个放射源， 都工作在特性曲线灵敏区，Pm极电位变化量反映烟雾浓度
• 内外电离室结构上敞开受环境变化影响相同，提高了环境中微 小颗粒变化能力
• 抗潮能力比双源好
光电感烟式火灾探测器
火焰燃烧 阶段
• 烟雾相对较少 • 温度升高 • 温升很快
• 此阶段重要的火灾 信息 明显的温度变化 • 如此时探知 较及时控制火灾
• 强烈火焰辐射
• 各种波长光，(大量红外 线、紫外线0
• 此阶段重要的火灾 信息 红外与紫外光 • 如利用光的探测也可探测 • 缺陷 因较长阴燃产生大量烟而降低光可见
(inside and outside) Ionization Chamber Feature
• 内电离室（补尝或参考） 烟粒子难进、空
气又缓进
工作在饱和区
• 外电离室（检测） 烟雾易进 工作在灵敏区
• 反向串联 为了减少环境温度、湿度、气压 等自然条件变化对电离电流的影响．提高 探测器的环境适应能力和稳定性。
探测器 分类 Detector Types
• 探测方法与原理 主要有感烟式、感温式、感 光式（火焰探测式）和可燃气体等四大类 （ 新的 包括复合探测器）
• 结构造型 点型 和 线型 船上采用的均为 点型
• 使用环境 陆用 船用 耐寒 耐酸 耐碱 防爆性
感烟式火灾探测器 Smoke Fire Detector
度影响效果
衰减熄灭 阶段
• 可燃物 减少 • 燃烧速度 下降 • 温度 下降 • 平均温度 下到最高温的80%时 进入熄火
火灾探测方法 Fire Detection Method
不同火灾探测方法的形成
依据：物质燃烧过程中的特点 基础：物质燃烧过程中发生的
能量转换和物质转换
如下图
火灾探ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 方法 Fire Detection Method
• 光电流相对于初始值 的变化量反映了烟雾 的浓度
• 对火灾信息进行放大 比较或火灾参数运算， 最后通过传输电路产 生相应的火灾信号。
散射光式光电感烟火灾探测器
Scattered Light Photo Electric Smoke Detector
• 暗室烟雾粒子对一定 波长光产生散射作用， 使处于一定夹角位置 的受光元件（光敏元 件）的阻抗变化，产 生光电流
反串联电离室电压-电流特性曲线
Anti-cascade Ionization Chamber V-A Characteristic curve
反串联电离室实现报警原理
Anti-cascade Ionization Chamber Alarm Principle
• 正常 外加电压Vo=V1+V2 • 火灾 电离电流减少
• 此光电流大小与散射 光强弱有关，并且由 烟粒子的浓度和粒径 大小及着色与否来决 定
• 概述
• 可探测70%以上 火灾
• 常用的 离子式和光电式
感烟式 工作原理 Smoke Detector Working Principle
• 应用 烟雾粒子改变电离室电离电流 （空气电离化）
• 电离电流 形成示意图
电离室 分双极性与单极性
单双极电离室 的特性
• 双极电离室 室内全部被α射线照射，室 内空气都被电离
• 单极电离室 被α射线所照射部分形成电 离区，而未被照射的部分为非电离区
比较 单极 比 双极 的电离电流变化大，得 到电压变化量大，提高了感烟探测器灵敏 度
(内外)电离室 反向 串联
(inside and outside) Ionization Chamber Anti-cascade
(内外)电离室 特点
二 火灾探测器 Fire Dector
• 探测器概述 • 探测器组成 • 探测器分类 • 各类探测器工作原理 • 探测器选择 • 探测器布局
探测器概述 Detector Overview
• 概述 及时探测和传输与火灾有关的物理 或化学现象的探测装置
• 组成 由火灾参数传感器或测量元件、探 测信号处理单元和火灾判断电路
检测室阻抗增加 检测室电压增加V2→
• 当该增量增到一定值，开关动作，报警，
离子感烟探测器电路原理图
Ionic Smoke Detector Circuit Principle Diagram
图16－7 单源式离子感烟探测器工作原理示意图 figure 16-7 Unisource Ionic Smoke Detector
项目十六 船舶火灾自动报警系统
Marine Automatic Fire Alarm System
任务一 火灾探测方法及探测器 任务二 火灾探测器的故障分析 任务三 干货舱自动探火及报警系统 任务四 易燃气体探测系统 任务五 CS4000火灾探测系统简介
任务一
火灾探测方法与探测器 Fire Detection Method And Detector
Photo Electric Smoke Detector
• 原理：烟雾改变光敏元件受光强弱而发出 警报信号。
• 根据烟雾粒子对光的吸收和散射作用，可 分为减光式和散射光式两种类型。
遮光式光电感烟探测器
Shading Photo Electric Smoke Detector
• 检测暗室烟雾粒子的 吸收和散射作用：使 光通量减少，在受光 元件上产生光电流降 低
各阶段过程的特点
初期和阴燃阶段
占时较长 产生烟雾可燃气 环温不高 火势未达到蔓延程度
此阶段重要的火灾 信息
烟雾浓度
如此时探知 将损失 控制在最低限度
火灾初期特性由什么决定？
两个因素 物质的着火性(Ignitability)和可燃 性(flammability)
火灾在有限无区开始与蔓延(spread)的影响因 素:可燃物类别、着火性、分布；火灾荷载； 着火区条件；新鲜空气量；形成的温度