10.09.2021

Продолжающиеся с пугающей регулярностью взрывы газа в многоквартирных и частных жилых домах отчетливо свидетельствуют о том, что данная проблема носит системный характер и требует принятия самых неотложных мер. Какими должны быть эти меры? Какие шаги стоит в первую очередь предпринять? Какие методы и средства для обеспечения безопасности людей и сооружений целесообразно использовать? Попыткой авторов ответить на эти вопросы и является эта статья.

Начнем с того, что как уже неоднократно отмечалось [1,2], одной из основных причин сложившейся ситуации долгое время являлся совершенно очевидный правовой вакуум в данной области: до 2019 года не существовало НИ ОДНОГО нормативного документа, четко регламентирующего правила установки и эксплуатации КОМПЛЕКСА приборов безопасности, обеспечивающего своевременное предотвращение аварийных ситуаций в индивидуальных домах и квартирах жилых домов, использующих в качестве топлива природный или сжиженный газ.

Состав такого комплекса приборов, естественно, зависит от того, какие задачи он должен решать. А они, согласно классификации, представленной в работе [3], следующие: 

Задача 1 - предотвратить образование в указанных помещениях взрывоопасной газовоздушной смеси, заблаговременно предупредить людей об утечке газа и отключить его подачу;

Задача 2 - предотвратить возможную утечку газа в случае пожара в газифицированном помещении, вне зависимости от причины возникновения пожара, и связанные с этим повторные возгорания и взрывы газа, а также в случае серьезного землетрясения (для сейсмоопасных районов). Обеспечить своевременное оповещение людей и отключение подачи газа;

Задача 3 - исключить риск отравления и гибели людей в случае неполного сгорания газа и связанного с этим отравления людей угарным газом.

Рассмотрению ситуации с решением задач 1 и 3 и посвящена данная статья. Причем, сразу следует оговориться, что она адресована, главным образом, тем пользователям, которые не экономят на инженерных решениях в ущерб надежности и безопасности и, например, приобретают для отопления своих домов котлы Buderus или Viessmann, а не АГВ, конструкция которых практически не изменилась за последние полвека. Таким пользователям, уверены, не надо объяснять, что дополнительно вложенные в безопасность собственного жилья 5-7 тыс. руб. совершенно несоизмеримы с возможными потерями в случае, если данная система безопасности окажется в «час X» неработоспособной…

Задача 2 решается установкой во входных газопроводах так называемых термозапорных клапанов КТЗ, срабатывающих при превышении температурой окружающего воздуха предустановленного значения (как правило, 80…100 ⁰С) и не является предметом рассмотрения настоящей статьи.

Итак, задача 1 решается установкой в указанных помещениях с газоиспользующим оборудованием сигнализаторов загазованности - приборов, выдающих звуковой и световой сигналы, а также релейный электрический сигнал на перекрытие подачи горючего газа при первых признаках его утечки, т.е. задолго до того, как его концентрация в воздухе приблизится к достаточной для образования взрывоопасной газовоздушной смеси. При этом надо четко понимать, что основная функция сигнализаторов загазованности - своевременно предупреждать о фактах утечки газа в течение всего времени их работы, а не соответствовать неким формальным метрологическим характеристикам, как это предусматривается, в частности, при оснащении указанными приборами промышленных газифицированных объектов. Наилучшим образом соответствующие требования к бытовым сигнализаторам загазованности сформулированы в ГОСТ Р ЕН 50194-1-2012 [4], идентичном европейским нормам EN 50194:2000 Electrical apparatus for the detection of combustible gases in domestic premises - Test methods and performance requirements, действующим в странах ЕС уже более 20 лет.

Однако, только в декабре 2018 г. приказом Минстроя РФ № 789/пр от 05.12.2018 г. был наконец-то введен в действие с 06.06.2019 г. поистине долгожданный Свод правил СП 402.1325800.2018 «Здания жилые. Правила проектирования систем газопотребления» [5], в котором были установлены «правила проектирования систем газопотребления (внутренних сетей газопотребления) одноквартирных и блокированных жилых домов, а также жилых многоквартирных зданий, в которых в качестве топлива используется природный газ по ГОСТ 5542 с давлением до 0,005 МПа включительно».

Безусловно, сам по себе данный документ не может решить всех накопившихся за долгие годы юридического вакуума и правого нигилизма проблем. Однако главное его значение, по мнению авторов, заключается в том, что в нем предлагаются реально выполнимые как со стороны потребителей, так и со стороны газоснабжающих организаций требования, которые в случае их повсеместной реализации должны поднять безопасность газопотребления в жилом секторе на качественно новый уровень.

В частности, в разделе 8 «Проектные решения, обеспечивающие пожарную безопасность и безопасную эксплуатацию газоиспользующего оборудования» предлагаются поистине революционные для России решения: четко определены случаи, в которых должны устанавливаться системы контроля загазованности с автоматическим отключением подачи газа и (главное!) наконец-то прозвучало, что сигнализаторы горючих газов для жилых помещений следует применять согласно ГОСТ Р ЕН 50194-1. При этом сигнализаторы должны достоверно определять присутствие горючих газов в жилых помещениях в условиях эксплуатации. Устройства аварийной сигнализации (световой и звуковой сигналы) должны срабатывать при содержании горючих газов в воздухе в диапазоне от 3% до 20% нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПРП). И это вместо существовавших ранее требований по точности срабатывания сигнализаторов при пороговых значениях НКПРП 10% и 20%, что заставляло разработчиков бытовых сигнализаторов загазованности вносить их в Госреестр РФ в качестве средств измерения (СИ). При том, что в силу особенностей конструкции сенсоров и схемных решений межповерочный интервал таких приборов не превышает 1 года. По российскому законодательству обязанность своевременной поверки СИ лежит на их собственниках. Хотя изначально было совершенно очевидно, что производить такую поверку, кстати говоря, стоящую немалых денег, не будет никто даже в крупных городах, где есть соответствующие центры поверки. Что же тогда говорить про жителей удаленных населенных пунктов?

В соответствии с требованиями СП 402.1325800.2018 и ГОСТ Р ЕН 50194-1 сигнализаторы загазованности фактически из СИ переводятся в разряд индикаторов, т.е. приборов, для которых межповерочный интервал не устанавливается. Ведь, по сути, их единственная задача - обеспечить гарантированное срабатывание в случае увеличения концентрации газа в воздухе до уровня от 3 до 20% от НКПРП и выдачу предусмотренных данными нормативными документами светового и звукового сигналов в течение всего срока своей службы, установленного изготовителем. Кроме того, согласно требованиям упомянутого Свода правил (п.8.3) «сигнализаторы загазованности должны быть сблокированы с быстродействующим запорным клапаном, установленным первым по ходу газа на внутреннем газопроводе жилого здания».

  Однако теперь, когда действительно появилась «дееспособная» нормативная база, регламентирующая применение и эксплуатацию сигнализаторов загазованности как основных приборов газовой безопасности, встают другие вопросы:

  - какой прибор выбрать, чтобы быть уверенным в его работоспособности в течение всего срока службы?

  - как своевременно и с минимальными затратами произвести замену? (Желательно, с получением заблаговременного предупреждения о необходимости замены)

  - как, одновременно с решением задачи 1, обеспечить (причем, на том же техническом уровне надежности и безопасности!) решение задачи 3: предотвратить отравление людей угарным газом, например, при возникновении проблем с вентиляцией, дымоудалением или полнотой сгорания газа.

Ведь не секрет, что чаще всего схемотехнические решения предлагаемых сигнализаторов загазованности ничего не предлагают для этого. Соответственно, имеет место типовая ситуация: сигнализатор подключен к сети, горят все необходимые индикаторы, а на самом деле ничего не происходит. Чувствительный элемент (сенсор) уже давно не работает, никакой утечки газа не определяет, а пользователь уверен, что он в безопасности. Как, используя сигнализатор загазованности, быть уверенным в том, что он действительно определяет утечку газа и когда возникает потребность в его замене?

Интересное и, по мнению авторов, крайне актуальное для нашей страны техническое решение предлагает компания BELT DETECTION S.r.l. (Италия), продукцию которой в России представляют ООО «ГазАналитика» (эксклюзивный дистрибьютор марки BELT) и ООО «НПФ «РАСКО» - официальный дилер ООО «ГазАналитика» и других крупнейших производителей газового оборудования. Его отличительными особенностями являются:

• постоянный контроль за техническим состоянием и работоспособностью сенсора – основной части сигнализатора загазованности, которая отвечает непосредственно за определение в воздухе опасных частиц,
• своевременное (заблаговременное) предупреждение пользователя о приближающемся времени замены сенсора,
• возможность самостоятельной замены сенсора на новый, без нарушения градуировки прибора

Сигнализаторы загазованности серии Domino фирмы BELT DETECTION S.r.l. (рис. 1) – приборы Модельный ряд представлен тремя приборами – для обнаружения метана (СН4), сжиженного нефтяного газа (LPG) и угарного газа (СО). Газосигнализатор Domino является прибором нового поколения, построенным на современной схемотехнической базе с применением микропроцессорной техники. Использование в приборе встроенного микроконтроллера и цифровая обработка сигнала от чувствительного элемента (сенсора) позволили существенно увеличить эффективность газосигнализатора по выявлению интерферирующих газов, часто являющихся причиной ложных срабатываний, и гарантировать повышенную точность измерений. Данная схемотехника прибора характеризуется повышенной степенью надежности и снижением энергопотребления в режиме ожидания всего до 2,2 ВА.

Рис. 1 Сигнализаторы загазованности серии Domino: а) горючих газов Domino B10-DM01; B10-DM02 б) угарного газа Domino CO B10-DM03G

В сигнализаторах, помимо стандартного набора световых индикаторов (питание-зеленый, ошибка-желтый, тревога-красный), дополнительно предусмотрен синий индикатор, заблаговременно (за 3 месяца) предупреждающий об окончании срока службы чувствительного элемента (сенсора). Счетчик времени непрерывной работы чувствительного элемента запрограммирован на 5 лет. Именно такой срок устойчивой работы прописан в документации к чувствительным элементам (сенсорам). При приближении окончания работы чувствительного элемента (сенсора) сигнализатор миганием синего света предупредит о приближении времени необходимой замены данного элемента. Соответственно, у потребителя будет необходимое время на то, чтобы подготовиться и провести замену сенсора. Потому что, когда индикатор синего свечения перейдет в режим постоянного свечения, это будет означать, что прибор перестал определять утечку газа.

Внутри корпуса сигнализатора Domino установлен защитный кожух (рис. 2), позволяющий потребителю самостоятельно, без привлечения специалистов сторонних организаций заменить выработавший свой технический ресурс сенсор на новый. Никаких дополнительных настроек не требуется, все предельно просто: отслуживший сенсор снять ‒ новый поставить. Сигнализатор сам проведет диагностику нового сенсора и встанет в работу. Не правда ли удобно?

Рис. 2 Замена сменных сенсоров в сигнализаторах загазованности серии Domino

Сигнализаторы Domino имеют степень защиты IP42. И хотя они являются полноценным средством измерения (СИ), внесенным в Госреестр СИ РФ, а их характеристики, в т.ч. метрологические, полностью соответствуют требованиям, необходимым для установки в качестве приборов безопасности в котельных и на других промышленных объектах, они в то же время полностью соответствуют и требованиям СП 402.1325800.2018 и ГОСТ Р ЕН 50194-1. Так, встроенный звуковой извещатель обеспечивает звуковое давление 85 дБ, гарантируя надежное оповещение в случае утечки газа, а встроенное электромагнитное реле позволяет подключать к прибору внешние исполнительные устройства (электромагнитные клапаны, звуковую и световую сигнализацию и т.д.).

Данное схемотехническое решение, предложенное специалистами BELT DETECTION S.r.l., реализовано не только в сигнализаторах загазованности DOMINO, но и во всей линейке газоанализаторов промышленного применения. В том числе - в датчиках газа серий WPD, WPDS, IRON, ATX (рис. 3), которые имеют дискретные (в т.ч. – «предтревога» и «тревога»), аналоговые (в т.ч. 4-12-20 mA или 4-20 мА) и цифровые (RS485 MODBUS) выходы и легко интегрируются в современные системы безопасности, обеспечивая возможность непрерывного и надежного контроля утечки более 20 горючих, угарного (CO) и углекислого (CO₂) газов. Все перечисленные приборы соответствуют необходимым требованиям к газоанализаторам промышленного назначения, внесены в Госреестр СИ РФ. Ряд промышленных серий датчиков, в частности, ATX и IRON, имеют уровень защиты до IP66 и взрывозащищенные исполнения. Соответственно, они успешно могут применяться в качестве высоконадежных приборов газовой безопасности не только в котельных и других помещениях с размещенным в них газоиспользующим оборудованием, но и в гаражах, на подземных автостоянках, в тоннелях, шахтах, очистных сооружениях, теплицах и т.д.

Датчик газа WPD с аналоговым (4-12-20 mА) и релейным выходами на угарный газ (CO)	Датчик газа WPDS с выходом RS485 / 4-20 mA на горючие, угарный (СО) и углекислый (СО2) газы	Датчик газа IRON с выходом RS485 / 4-20 mA на горючие, угарный (СО) и углекислый (СО2) газы	Датчик газа ATX с выходом RS485 / 4-20 mA на горючие газы
Рис. 3 Датчики газа BELT на горючие и токсичные газы (с возможностью замены сенсоров в процессе эксплуатации)

Во всех сигнализаторах загазованности и датчиках газа используются только сенсоры японской компании Nemoto Sensor Engineering Co., Ltd, по праву считающиеся одними из самых надежных и качественных в мире.

Для построения многоканальных систем безопасности на базе перечисленных датчиков газа компанией BELT DETECTION S.r.l. предлагаются современные Блоки управления и сигнализации (БУС) серий MODULA и UNIKA (рис. 4 и 5, соответственно), предназначенные для выдачи световой и звуковой сигнализации при превышении установленных пороговых значений и отображения текущей концентрации контролируемого газа на жидкокристаллическом дисплее, сигнализации о сбоях датчиков, окончании их срока службы и т.д.. Интерфейсы настроек блоков управления и датчиков интуитивно понятны. Блок MODULA использует русский интерфейс для проведения настроек и обслуживания. К нему можно подключить до 128 датчиков различных газов: 8 датчиков - по аналоговому входу 4-20 мА и 120 датчиков - по RS485. Обеспечена возможность простой удаленной настройки и просмотра рабочих параметров датчиков через Интернет. При этом все датчики и выходные команды настраиваются непосредственно в блоке: пользователь сам создает конфигурацию того, что хочет увидеть и какие команды необходимо подать для мониторинга контролируемой среды.

Рис. 4 Блок управления и сигнализации (БУС) UNIKA	Блоки управления и сигнализации (БУС) MODULA

Блок UNIKA, помимо присущих всем сигнализаторам загазованности элементов световой и звуковой сигнализации, а также электромагнитного реле для управления электромагнитным клапаном, прекращающим подачу газа при возникновении аварийной ситуации, имеет дополнительно 8 DIP-переключателей, которые обеспечивают возможность индивидуальной настройки блока под конкретные задачи. В блоке также предусмотрены индикаторы замены сенсоров и индикатор низкого заряда источника резервного питания.

На все перечисленное оборудование представляется гарантия 24 месяца.

В продуктовой линейке под торговой маркой BELT также представлены электромагнитные клапаны с ручным и автоматическим взводом, нормально закрытого и нормально открытого исполнения, регуляторы давления и фильтры газа на давление от 360 мБар до 10 Бар, что позволяет потребителю в принципе создать систему газовой безопасности с использованием оборудования одного изготовителя. Однако для построения указанных систем заказчикам успешно может быть предложена аналогичная запорно-регулирующая арматура других производителей, которая, естественно, также будет отвечать необходимым требованиям качества и надежности, в том числе – из номенклатуры, предлагаемой ООО «НПФ «РАСКО». В ряде случаев это позволяет существенно сократить сроки поставки и снизить стоимость поставляемого оборудования.

Надеемся, что представленное оборудование для обеспечения газовой безопасности под торговой маркой BELT, прежде всего – сигнализаторы загазованности серии Domino, сконструированное с использованием рассмотренных инновационных решений и применением самых качественных комплектующих, найдет широкое применение в жилищно-бытовом и коммунальном секторе. Прежде всего – у застройщиков современных коттеджных комплексов, таунхаусов и владельцев загородной недвижимости как, пожалуй, одно из самых надежных в данном сегменте при относительно невысоких ценах, доступности и реально обеспечиваемом сроке службы (до 15 и более лет, с учетом периодической замены сенсоров раз в 5 лет).

В то же время промышленное оборудование BELT для газовой безопасности, в котором применены те же инновации, дополненные расширенной номенклатурой датчиков, возможностью многоканальных исполнений и необходимой адаптивностью в зависимости от типа и сложности решаемых задач, имеет все предпосылки и уже находит широкое применение на самых разных категориях промышленных объектов.

Литература:

1. Золотаревский С.А. «О некоторых проблемах установки и эксплуатации газового оборудования или три вопроса к Ростехнадзору». – Трубопроводная арматура и оборудование, №3(66), 2013 г.
2. Золотаревский С.А. «Рынок домового газорегуляторного оборудования — 2014. Перспективы и надежды» - Трубопроводная арматура и оборудование, №1(70), 2014 г.
3. Золотаревский С.А. Обеспечение безопасной эксплуатации газифицированных домов и квартир (или Открытое письмо Правительству Российской Федерации). - Трубопроводная арматура и оборудование, №2(83)_2016
4. ГОСТ Р ЕН 50194-1-2012 «Сигнализаторы горючих газов для жилых помещений. Часть 1. Общие технические требования и методы испытаний»
5. Свод правил СП 402.1325800.2018 «Здания жилые. Правила проектирования систем газопотребления»