Надежность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. Надежность является важнейшим показателем качества объекта.

Под объектом понимают предмет целевого назначения, рассматриваемый в периоды проектирования, производства, эксплуатации, исследований и испытаний на надежность.

Надежность включает такие свойства, как безотказность, ремонтопригодность, долговечность и сохраняемость. Последнее свойство для установок пожарной автоматики имеет значение в двух случаях: во-первых, для запасных частей, находящихся на хранении до момента замены отработавших или вышедших из строя узлов или деталей; во-вторых, для тех систем и узлов, которые в режиме дежурства не испытывают никаких нагрузок, например оросители, узлы управления и трубопроводы дренчерных АУП и т. п.

Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или периода наработки.

Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость — свойство объекта сохранять безотказность, долговечность и ремонтопригодность в течение и после хранения и (или) транспортирования.

Исправное состояние — состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией.

Неисправное состояние — состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической документации.

Неисправность может быть незначительной, допускающей сохранение работоспособности или функционирования, и значительной, при которой работоспособность нарушается, т. е. наступает отказ.

К состояниям, в наибольшей степени характерным для надежности средств пожарной автоматики, можно отнести следующие:
1) когда объект надежности рассматривают лишь в качестве элемента системы, т. е. вне связи с состоянием собственных элементов объекта, употребляют термин «состояние», означающий способность объекта выполнять заданные функции (работоспособность), например работоспособное состояние, рабочее состояние и т. п.;
2) когда объект рассматривают в качестве системы, т. е. с учетом состояния его элементов, употребляют термин «режим», который характеризует совокупность ее основных параметров функционирования в данный момент времени, например нормальный режим, аварийный режим и т. п.

Как правило, полностью рабочему состоянию (нормальному режиму работы) объекта соответствует его полностью работоспособное состояние, а частично рабочему состоянию — частично/работоспособное состояние. Однако в полностью рабочем состоянии может также находиться частично работоспособный объект, если, он функционирует в условиях с пониженными требованиями к его работоспособности в сравнении с теми, на которые он рассчитан [например, в спринклер-ной сети не заменены некоторые из сработавших спринклеров, в системе автоматической пожарной сигнализации (АПС), не заменены сработавшие или вышедшие из строя некоторые извещатели, резервные баллоны газовой установки пожаротушения не заполнены огнетушащим средством, установка пожарной сигнализации работает на резервном источнике питания до окончания ремонта основного и т. п.]. Но частичному рабочему состоянию не может соответствовать нормальный режим его работы, т. е. при этом не обеспечивается выполнение всех заданных функций в полном объеме, естественно, что термины «полностью рабочее состояние», «полностью работоспособное состояние», «нормальный режим работы» и др. в равной мере относятся и к системе, и к ее подсистемам, и к элементам подсистем.

Полностью или частично работоспособный элемент может находиться и в нерабочем состоянии или в состоянии предупредительного ремонта (например, в установках пожаротушения все элементы и узлы в дежурном режиме не находятся под действием тока). Вполне очевидно, что неработоспособный объект не может находиться в рабочем состоянии.

Переход объекта от одного уровня работоспособности к другому (со сниженным уровнем работоспособности) может происходить как вследствие отказа работоспособности его элементов, так и в результате ошибочных отключений или вывода его для предупредительного ремонта (например, отказал или отключен один шлейф установки пожарной сигнализации, если помещение защищено двумя шлейфами, отказ или отключение одного-двух извещателей в шлейфе или од-ного-двух оросителей в одной из сетей спринклерной установки, утечка огнетушащего средства из резервных баллонов установки газового пожаротушения и т. п.).

Переход объекта от одного уровня функционирования к другому (сниженному уровню) может происходить как в результате отказов работоспособности и отказов функционирования его элементов, ошибочных отключений и вывода для проведения предупредительного ремонта, так и вследствие того, что требования к уровню его функционирования превышают уровень его работоспособности.

События, характеризующие надежность объектов, включают различные виды отказов работоспособности и функционирования. Возникновение отказа работоспособности объекта не обязательно повлечет за собой отказ его функционирования. Например, отказ узла управления в режиме дежурства установки пожаротушения может быть устранен и тем самым предотвращен отказ функционирования его самого и установки в целом в режиме пожаротушения; точно также отказ одного-двух спринклеров не вызывает отказа функционирования, а только снизит уровень функционирования в режиме пожаротушения, так как смежные спринклеры сработают и введут установку в режим функционирования.

Состояния, характеризующие надежность УПА.
1. Работоспособное состояние объекта характеризует его способность выполнять все или часть заданных функций. Уровень работоспособности при этом определяется заданным (проектом или нормативно-технической документацией НТД) перечнем и объемом функций, которые объект способен выполнять. Примером способности выполнять часть функций может служить установка пожаротушения, у которой в подсистеме сигнализации и оповещения блок оповещения не способен выполнять свои функции. Например, контрольно-пусковой узел спринклерной установки способен запирать проход воды в распределительную сеть в дежурном режиме, открывать проход ее в режиме пожаротушения, но вследствие засорения кольцевой выточки, соединяющейся с сигнальным трубопроводом и сигнализатором давления универсальным (СДУ), сигнал о срабатывании установки подан быть не может.
2. Полностью работоспособное состояние объекта — это его способность выполнять все заданные функции в полном объеме. Примером этого состояния может служить готовность всех подсистем установки пожаротушения выполнять все функции по обнаружению и тушению пожара. Полностью работоспособное состояние объекта всегда будет характеризоваться нормальным режимом работы, т. е. рабочим состоянием, при котором обеспечиваются заданные значения параметров работы. и резервирования в установленных пределах.
3. Частично работоспособное состояние объекта характеризует его способность выполнять часть функций в полном или частичном объеме или все заданные функции, но при этом хотя бы одну из них в частичном объеме.
4. Неработоспособное состояние объекта — такое состояние его, при котором он не способен выполнять все заданные функции. Если в качестве примера привести установки пожарной сигнализации или пожаротушения, то одним из случаев неработоспособности может быть неготовность всех подсистем к выполнению своих функций (отключено напряжение или водоснабжение). Определения 1—4 характеризуют большинство элементов, узлов и целых подсистем в режиме дежурства, причем тех подсистем и их элементов, которые находятся в статическом состоянии и никакой работы не выполняют. Следующая группа определений характеризует те объекты, которые выполняют разнообразные рабочие процессы (операции), т. е. находятся в динамическом состоянии.
5. Рабочее состояние объекта — такое состояние, при котором он выполняет все или часть заданных функций в полном или частичном объеме. В рабочем состоянии находятся щиты управления АПС и АУП, во-дозаполненные сети, приемные станции (пульты) пожарной сигнализации, водопневматический бак или импульсное устройство, поддерживающие заданное давление в сети, пожарные извещатели, линии сигнализации, находящиеся под напряжением, электроконтактные манометры на пневмобаках и пусковых секциях с распределительным устройством (ПСР) установок газового и аэрозольного пожаротушения и др. Многофункциональные объекты при этом могут по различным причинам какие-то отдельные функции не выполнять (например, в приемной станции АПС может не работать акустическая или оптическая индикация сигналов контроля исправности шлейфов).
6. Полностью рабочее состояние объекта характеризует выполнение им всех заданных функций в полном объеме. Этому состоянию, как и полностью работоспособному состоянию, тоже соответствует нормальный режим работы, но при условии реализации функций взаимного резервирования его элементов в установленных пределах (например, в системах сигнализации со станцией ТОЛ-10/100 в режиме обнаружения пожара переключение на резервный источник питания проводится с помощью устройства АВР — автоматического включения резерва; точно так же предусмотрено включение резервного источника питания в подсистемах обеспечения АУП). Наиболее характерными примерами этого состояния являются случаи безотказной работы всех подсистем АПС и АУП и их элементов в режиме обнаружения и тушения пожара. Вместе с тем могут встретиться и такие случаи, когда необходимым звеном в системе пожаротушения является человек (к примеру, в спринклерных и дрен-черных АУП, где после срабатывания побудительной системы требуется ручное включение насосов). При полностью рабочем состоянии подсистемы обнаружения и тушения пожара может не выполнить свои функции подсистема снабжения и подачи воды, поэтому полностью рабочее состояние в таких системах следует рассматривать с точки зрения суммарного выходного эффекта.
7. Частично рабочее состояние — такое состояние объекта, при котором он выполняет часть заданных функций в полном или частичном объеме или все заданные функции, но при этом хотя бы одну из них в частичном объеме. Примеров такого состояния АПС и АУП в режиме обнаружения и тушения пожаров можно привести достаточно много. Назовем лишь наиболее характерные и часто встречающиеся. Так, при срабатывании пусковой секции газовой АУП пусковые баллоны вызывают срабатывание запорно-пусковых головок (ЗПГ) рабочих баллонов, но электроконтактные манометры (ЭКМ) пусковых баллонов не выдают при этом сигнала на щит управления о срабатывании установки; бывает и так, что пусковой воздух под давлением 2,5 МПа (25 кгс/см2) поступает в коллектор рабочей или резервной секции, но срабатывания ЗПГ не происходит, так как из-за неправильной фиксации секционного предохранителя произошло стравливание сжатого воздуха в атмосферу.
8. Нерабочее состояние объекта — такое состояние, при котором он не выполняет все заданные функции. Такое состояние может быть присущим отдельным элементам, подсистемам и системе сигнализации или пожаротушения в целом. Как видно из определений 5—8, все они охватывают режимы (этапы) обнаружения пожара, включения (пуска) систем сигнализации и пожаротушения. Следующая группа определений включает те из них, которые характеризуют в основном критическое или резервное состояние различного уровня.
9. Предельное состояние — такое состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимых нарушений техники безопасности или неустранимого снижения уровня работоспособности, а также из-за неустранимого снижения эффективности эксплуатации. Применительно к АПС и АУП можно привести следующие примеры наступления предельного состояния: неустранимое в peжиме дежурства нарушение техники безопасности — повреждение устройств защитного заземления, ощутимая обонянием или определяемая с помощью приборов утечка токсичных огнетушащих средств; неисправность выключающих и предохранительных устройств на щитах управления и т. п.; неустранимое снижение уровня работоспособности в режиме дежурства АПС или АУП — выход из строя или ухудшение рабочих параметров рабочих или резервных элементов и узлов (оросителей, извещателей, двигателей, насосов); неустранимое снижение эффективности эксплуатации — изменение параметров извещателей ниже пределов, установленных НТД; уменьшение подачи насоса более чем на 15%; утечка пускового воздуха из пусковых баллонов газовых АУП до уровня, при котором давление достигает 2 МПа (20 кгс/см2); утечка огнетушащего средства из рабочих или резервных баллонов, превышающая 10%; увлажнение огнетушащего порошка более чем на 0,5%; уменьшение водоотдачи в системах водяного тушения более чем на 10%; уменьшение показателей надежности ниже значений, установленных ОСТ или другой НТД, и т. п.
10. Резервное состояние объекта — его рабочее состояние, при котором он осуществляет резервирование других объектов.
11. Состояние нагруженного резерва — резервное состояние объекта, при котором он находится в работе, т. е. объекты с одинаковыми функциями работают правильно, резервируя друг друга. Примеров такого резерва в АПС и АУП не так уж много (они характерны в основном для объектов с электронными схемами). Объектами нагруженного резерва можно считать побудители и извещатели, смежные с теми, в зоне которых возник пожар, пожарные извещатели в системах с параллельной защитой (т. е. извещатели двух разных типов), системы сигнализации, в которых сигнал тревоги подается только в случае срабатывания второго в данном луче извещателя и т. п.
12. Состояние ненагруженного резерва — резервное состояние объекта, при котором он не находится в работе. В качестве ненагруженного резерва в АПС и АУП являются: резервные источники питания, резервные секции баллонов или баков с огнетушащим средством, второй ввод водопровода, резервные электронасосы, peзервные пиропатроны в некоторых конструкциях пусковых головок, устройства ручного пуска и т. п. Однако в тех случаях, когда объекты ненагруженного резерва (в частности, упоминавшиеся применительно к УПА) оказываются неработоспособными (резервный источник энергопитания или водоснабжения отключен, резервные баллоны не заполнены огнетушащим средством, соответствующая подсистема АПС или АУП находится в так называемом утяжеленном режиме (особенно в период обнаружения и тушения пожара).
13. Состояние предупредительного ремонта — нерабочее состояние объекта, при котором ведутся работы по выявлению, предупреждению и устранению его неисправностей, которые могут привести к отказу объекта. Ремонтные работы могут вестись как на выведенном из работы объекте (в период плановых технических обслуживаний (ТО), проводимых персоналом защищаемого помещения или персоналом «Союзспецавтомати-ки»), так и на объекте, находящемся в работе (например, это возможно в АУП в рабочее время в подсистемах автоматического электроснабжения и в подсистеме оповещения и сигнализации, поскольку при автоматическом обнаружении пожара или при обнаружении его людьми систему подачи огнетушащего средства можно включать и вручную).
14. Состояние аварийного ремонта — нерабочее состояние объекта, при котором ведутся работы по восстановлению его работоспособности, нарушенной в результате отказа элементов объекта (аварийный ремонт может проводиться как после срабатывания установки при пожаре, так и после проверки ее работоспособности или углубленного технического обслуживания). Если такие работы не ведутся, то это состояние называется аварийным .простоем. К этому термину примы-кает и понятие зависимого простоя, обусловленного отключением данного объекта при проведении каких-ли-бо работ на других объектах, функционально связанных с ним.
15. Понятие «ремонтный режим» обозначает нахождение части элементов объекта в состоянии предупредительного или аварийного ремонта.
16. Аварийный режим — рабочее состояние объекта, в котором он находится в результате отказа его элементов от момента возникновения отказа до его локализации. Применительно к установкам сигнализации и пожаротушения нахождение их в состоянии аварийного режима может продолжаться не более регламентированного НТД времени. При этом АПС и АУП могут находиться после возникновения отказа как в рабочем состоянии, так и (чаще всего) в отключенном состоянии во избежание появления каких-либо неприятных последствий.
17. Послеаварийный режим характеризует такое рабочее состояние объекта, в котором он находится после локализации отказа до выведения объекта на заданный режим.

События, характеризующие надежность УПА. В процессе эксплуатации отчетливо наблюдаются три характерных по причинам и видам отказов периода. Первый период называют периодом приработки («обкатки») объекта, в течение которого сравнительно интенсивно проявляются отказы, как правило, неслучайного характера — их причинами являются недостатки конструкции, дефекты производства, неправильная эксплуатация. Для установок пожарной сигнализации период приработки длится обычно 1—2 мес а для установок пожаротушения от 6 мес до 1 года. Отказы в период приработки для оценки надежности служат лишь информацией для конструкторов и заводов-изготовителей с целью устранения дефектов. Для оценки показателей надежности объекта приработочные отказы не используются.

Наиболее важным и продолжительным является период нормальной эксплуатации, в течение которого отказы носят стационарный характер и возникают, как правило, случайно и для аналогичных объектов системы бывают неповторяющимися. Для УПА этот период может длиться от 5—6 до 15—20 лет.

Третий период — это период интенсивного износа элементов системы. В начале этого периода вновь появляются отказы такого же типа, как и в период при—-работки, обусловленные износом элементов и системы в целом. Затем интенсивность отказов этого типа резко нарастает, вызывая наступление полной потери работоспособности. В УПА третий период наиболее характерен и наступает чаще для элементов, часто используемых в динамическом режиме или подвергающихся в условиях ТО частым сборкам-разборкам (например, переключатели, прокладочные материалы, источники постоянного тока, вентили и задвижки, запор-но-выпускные головки, емкости с пенообразователем или его раствором, изоляция проводов, огнетушащие средства, легкоплавкие замки и т. п.).

С учетом сказанного и имея в виду установленную НТД терминологию, рассмотрим основные события, характеризующие надежность Ь’ПА.

18. Отказ работоспособности — событие, заключающееся в переходе объекта с одного уровня работоспособности на другой, более низкий. Уровень работоспособности при этом определяется заданным перечнем и заданным объемом функций, которые объект способен выполнять.

Возникновение отказа работоспособности объекта не обязательно повлечет за собой отказ его функционирования, поскольку в режиме дежурства его почти всегда можно предотвратить. Например, отказ извещателя или шлейфа АПС функционирующей приемной станции пожарной сигнализации можно оперативно устранить. Точно так же можно устранить такие отказы, как падение давления воздуха в пневмобаке водопенных установок пожаротушения или в пусковых баллонах газовых АУП. Таким образом, определяемые визуально или с помощью приборов так называемые «явные» отказы менее опасны именно из-за возможности легкого обнаружения и оперативного их устранения. Другие виды отказов (так называемых «скрытых», или «неявных») можно обнаружить и предотвратить в процессе предупредительного ремонта, углубленного технического обслуживания с проверкой работоспособности установок. Возникновение же отказов работоспособности в режиме обнаружения или тушения пожара устранить, как правило, не удается, и поэтому они влекут за собой отказы функционирования АПС и АУП.

Оценить характер, значимость отказа только указанным выше понятием практически невозможно, поскольку оно выступает в роли родового понятия, поэтому необходимо различать следующие виды отказов, Дающие полное представление об их содержании и вызываемых ими последствиях.

19. Полный отказ работоспособности приводит объект в неработоспособное состояние. Рассматривая термин «полный отказ работоспособности», следует иметь в виду структуру объекта и анализируемый уровень работоспособности. К примеру, полный отказ одного-двух спринклеров или одного-двух пожарных извещателей не является полным отказом спринклер-ной сети или сети сигнализации (в этом случае произойдет снижение уровня работоспособности). Точно так же полный отказ пневмобака не означает полного отказа работоспособности АУП — просто произойдет снижение уровня работоспособности всей системы, и в случае пожара насосы придется запускать вручную и т. д. В этом и подобных случаях другие подсистемы будут находиться в зависимом отказе. При этом если произойдет полный отказ спринклерной сети (замерзла вода) или полный отказ узла управления (например, заклинило тарель клапана), то, несмотря на работоспособное состояние других подсистем, пожар не будет обнаружен и потушен.

20. Частичный отказ работоспособности приводит объект в частично работоспособное состояние. Здесь также следует рассматривать вид объекта и его функциональные связи. Приведенные выше примеры с полным отказом спринклеров и извещателей являются частичными отказами спринклерной и сигнализационной сетей. Частичным отказом работоспособности являются уменьшение пропускной способности трубопроводов, частичная утечка воздуха из пусковых баллонов газовой АУП или огнетушащего средства из баллонов в размере более 10%. Но если рассматривать объекты, от которых зависит выходной эффект, например, эффект тушения пожара (узлы управления, насосы, щиты управления), то даже частичные их отказы приведут к частичному отказу всей системы и снижению эффективности пожаротушения.

21. Внезапный отказ работоспособности характеризуется внезапным снижением уровня работоспособности объекта.

Внезапные отказы могут быть как случайными, так и закономерными. К случайным отказам, проявляющимся внезапно *, относятся: замерзание воды или раствора пенообразователя в трубопроводах; засорение выпускных насадков оросителей; механические (небрежность, ремонт) или тепловые (в результате пожара) повреждения сеток генераторов пены, трубопроводов, цепей управления или сигнализации АПС и АУП. Закономерными, внезапно проявляющимися отказами работоспособности являются изменения рабочих параметров АПС и АУП (колебания давления воды в водопроводе, падение напряжения в пусковых и сигнальных целях АПС и АУП и т. п.). Внезапные отказы работоспособности, таким образом, характеризуются скачкообразными изменениями одного или нескольких параметров объекта и являются наглядным примером перехода объекта из одного качественного состояния (работоспособного) в другое (отказное).

22. Постепенный отказ работоспособности представляет собой процесс постепенного снижения уровня работоспособности объекта. Отказы этого вида характеризуются постепенным, внешне незаметным изменением одного или нескольких параметров объекта. Среди них немало и так называемых «скрытых» (неявных) отказов. Все постепенные отказы носят закономерный характер (их еще называют параметрическими отказами). Но в У ПА некоторые из них являются постепенными по развитию (медленное накопление количественных изменений), но внезапными по проявлению (скачкообразный переход от одного качественного состояния к другому). К числу таких отказов можно отнести: повышение температуры срабатывания побудителей и извещателей с легкопла’вкими чувствительными элементами вследствие их старения (кристаллитные изменения сплава Вуда) и загрязнения; старение полимерных и резиновых прокладок клапанов и т. п. Постепенными как по развитию, так и по проявлению отказами являются: уменьшение параметров зарядки (снижение напряжения на зажимах аккумуляторов — резервных источников питания систем сигнализации), утечка огне-тушащего заряда или пускового воздуха в газовых АУП, падение давления в пневмобаках или импульсных устройствах водопенных АУП и т. п.

23. Независимый отказ работоспособности объекта не обусловлен отказами других объектов. К числу таких отказов в УПА можно отнести отказ спринклерной головки, легкоплавкого замка тросовой системы или теплового извещателя с легкоплавким замком, аккумулятора, отсыревшего пиропатрона, магнитного пускателя для ручного включения электронасоса и т. п.

24. Зависимый отказ работоспособности объекта обусловливается отказами других функционально связанных с ним объектов. В АПС и АУП, например, при исчезновении напряжения и неисправности резервного источника питания в зависимом отказе работоспособности будут извещатели, линии связи и станция (пульт) пожарной сигнализации. Зависимым отказом пиропатрона будет отсутствие контакта в разъеме для пиропатрона в пусковом устройстве (головке запорной секционной механической ГЗСМ, распредустройстве). В случае отказа ЭКМ пневмобака в зависимом отказе окажется пускатель электродвигателя насоса и т. д.

25. Устойчивый отказ работоспособности требует проведения ремонта для восстановления работоспособности объекта. В АПС и АУП примером устойчивых отказов функционирования является негерметичность в гидравлических, пневматических и газовых коммуникациях, а также в пусковых и запорно-пусковых устройствах.

26. Неустойчивый отказ работоспособности требует только отключения или изменения режима работы объекта без его ремонта с целью восстановления работоспособности.

Далее рассмотрим группу терминов, для которых характерными являются такие важные для установок пожарной автоматики события, как отказы функционирования. Отказы функционирования опасны тем, что проявляются в режиме обнаружения и тушения пожара и могут повлечь за собой невыполнение АПС и АУП своей задачи.

27. Отказ функционирования — событие, заключающееся в переходе объекта с одного относительного уровня функционирования на другой, более низкий. При этом под уровнем функционирования понимают установленный НТД перечень и объем функций, которые объект выполняет, а под относительным уровнем функционирования— отношение его фактического уровня к требуемому в данный период. Одним из примеров перехода водяной АУП на более низкий уровень функционирования является понижение на некоторое время давления в водопроводе, являющегося основным водо-питателем. Другим характерным примером является перевод автоматических установок пожаротушения на “ежим ручного пуска системы подачи огнетушащего средства, хотя остальные подсистемы работают в автоматическом режиме.

28. Полный отказ функционирования — отказ функционирования, приводящий объект в нерабочее состояние В этом случае также следует различать полный отказ функционирования в зависимости от уровня и количества связей объекта. К примеру, в водяной АУП, если рассматривать ее как объект, полный отказ любой из подсистем будет по существу отказом всей системы, поскольку она не выполнит основную функцию — автоматическое пожаротушение или локализацию пожара. Однако в тех случаях, когда в насосной станции круглосуточно находится дежурный персонал, полный отказ такого блока, как автоматический водопитатель, может быть локализован оператором путем ручного запуска электронасосов.

29. Частичный отказ функционирования — отказ функционирования, приводящий объект в частично рабочее состояние. К примеру, отказ функционирования одного или нескольких побудителей, оросителей или из-вещателей — есть частичный отказ функционирования, приводящий к снижению выходного эффекта, т. е. эффекта обнаружения или тушения пожара.

30. Внезапный отказ “функционирования характеризуется внезапным снижением относительного уровня функционирования объекта. Отказы этого рода в УПА встречаются сравнительно редко и касаются главным образом АУП. В качестве примеров можно привести имевшие место на практике внезапные отказы функционирования. При одновременном впуске из нескольких баллонов газовой АУП диоксид углерода С02 при попадании в газовый коллектор вследствие резкого уменьшения скорости истечения сильно переохлаждается и частично переходит в твердое (снегообразное) состояние, существенно сужая проходное сечение коллектора и уменьшая расход С02 по защищаемому направлению. При подаче огнетушащего порошка вследствие уменьшения скорости движения или из-за осаждения его в местных сопротивлениях (коленах, поворотах, запорных устройствах) происходит частичная закупорка проходного сечения трубопровода, в результате чего внезапно уменьшается расход порошка из насадков.

31. Постепенный отказ функционирования обусловлен постепенным снижением относительного уровня функционирования. Отказы этого вида являются следствием постепенных отказов работоспособности, но как развитие их, так и проявление носят в основном постепенный характер. Развитие постепенного отказа функционирования в итоге может привести не только к снижению уровня отдельных функций объекта до уровня внезапного отказа, но и к полному отказу функционирования.

32. Отказ срабатывания — отказ функционирования, заключающийся в невыполнении объектом требуемого срабатывания *.

В УПА отказы срабатывания могут иметь место в режиме обнаружения пожара, включения подсистем и в режиме пожаротушения практически во всех подсистемах и во многих их элементах. Наиболее характерными примерами являются: несрабатывание побудителей, извещателей, оросителей, узлов управления, головок ГЗСМ, ГАВЗ (головка автоматическая для выпуска заряда), электроконтактных манометров на пневмо-баках и пусковых баллонах, устройств АВР (автоматическое включение резервного источника питания) и т. п.

33. Ложное срабатывание — отказ функционирования, заключающийся в срабатывании объекта при отсутствии требования срабатывания данного и других объектов.

Применительно к УПА отказы типа «ложное срабатывание» представляют гобой непредусмотренное НТД включение в работу отдельных элементов, узлов, подсистем или установки в целом при отсутствии необходимости выполнения задачи по обнаружению пожара, сигнализации о нем и его тушению или выполнению функций защиты людей от воздействия ОФП. Их возникновение приводит к снижению эффективности функционирования АУП в режиме дежурства.

Причинами ложных срабатываний могут явиться изъяны разработки (конструирования), дефекты произв0дСТва, недостатки схемных решений при проектировании УПА, некачественное выполнение монтажно-на-ладочных работ и нарушение правил эксплуатации. Из этого видно, что ложные срабатывания носят вероятностный характер и возникновение их в силу этого может происходить не в любой конкретной установке, а в совокупности установок.

Исходя из содержания определения «ложное срабатывание» и учитывая специфику иерархического построения и функционирования УПА, их ложные срабатывания следует, во-первых, отнести к явным отказам и, во-вторых, классифицировать с точки зрения вида (типа) установки, объема выполняемых функций, значимости (масштаба, полноты) ложного срабатывания и его возможных последствий.

По признаку полноты (масштаба, значимости) ложные срабатывания могут быть полными и частичными.

Полное ложное срабатывание в свою очередь можно разделить на полное ложное срабатывание УПА, когда происходит включение в работу одной или нескольких подсистем (например, подсистемы обнаружения пожара и сигнализации о нем, подсистемы пуска или подсистемы тушения, дымоудаления и т. п.) и реализация их выходных параметров (подача сигнала тревоги, выброс огнетушащего заряда и т. п.) при отсутствии реальной необходимости выполнения задачи; полное ложное срабатывание отдельных побудительных подсистем, не приводящее к срабатыванию исполнительной подсистемы, т. е. локализация (нейтрализация в пределах ложно сработавшей подсистемы), например, ложное срабатывание пожарного извещателя в подсистеме сигнализации с дублированием не приводит к подаче сигнала тревоги или включению системы дымоудаления или пожаротушения, если не получено подтверждение сигнала от другого извещателя и т. п.

Частичное ложное срабатывание узлов и элементов какой-либо подсистемы УПА не приводит к срабатыванию подсистемы и УПА в целом. Например, колебание давления в сети водопенных установок пожаротушения перед узлом управления или неисправность сигнализатора давления (СДУ) вызывает срабатывание сигнализации о подаче воды (раствора) по защищаемому направлению при отсутствии признаков срабатывания побудительной сети.

С точки зрения возможных последствий, все ложные срабатывания УПА можно классифицировать следующим образом.

Ложные срабатывания УПА без последствий обусловлены различными повреждениями сигнальных цепей или сигнализационных устройств АПС и АУП (обрыв цепи, исчезновение напряжения, утечка воздуха из пусковых баллонов, неисправность СДУ и т. п.), случайными включениями насосов, вентиляторов дымоуда-ления или подпора воздуха и др. Ложные срабатывания этого типа фиксируются (визуально или автоматическими средствами контроля), легко устраняются в пределах самого защищаемого объекта и не сопровождаются каким-либо материальным ущербом и вызовом пожарной охраны или персонала «Спецавтоматики».

Ложные срабатывания в установках автоматической пожарной (АПС) и охранно-пожарной сигнализации (ОПС) с организационными и материальными последствиями характерны для установок, подключенных к центральному диспетчерскому пункту (ЦДП), пульту централизованного наблюдения (ПЦН), центральному пункту пожарной связи (ЦППС) или пункту пожарной связи части (ППСЧ), и связаны в основном с неудовлетворительной эксплуатацией оборудования. Они приводят к неоправданным вызовам пожарной охраны, излишним расходам горючесмазочных материалов (ГСМ), изнашиванию пожарной техники и вследствие этого снижению уровня боеготовности пожарных частей.

Ложные срабатывания в водяных и пенных АУП обусловлены непредусмотренным НТД функционированием исполнительной подсистемы (питания и подачи огнетушащего средства). Если сигнализация от АУП подключена к ЦДП, ЦППС или ППСЧ и на объекте имеется оперативный дежурный персонал, то ложное срабатывание может послужить лишь причиной вызова пожарной охраны и нанести незначительный материальный ущерб (или вообще не сопровождаться им). На объектах, где нет ЦДП или сигнализация от АУП не подключена к ЦППС (ППСЧ) и в особенности при отсутствии оперативного дежурного персонала, способного принять экстренные меры по устранению причины ложного срабатывания, случаются повреждения обору-ования, продукции, ценностей вследствие воздействия воды или раствора пенообразователя.

Ложные срабатывания УПА, включаемые в общую совокупность отказов, составляют 2—3%, проявляются п обнаруживаются, как правило, в режиме дежурства и проведения ТО (95—97% случаев), поэтому они локализуются в основном без каких-либо последствий.

34. Авария — событие, заключающееся в переходе объекта с одного уровня работоспособности или относительного уровня функционирования на другой, существенно более низкий, с крупным нарушением режима работы. Например, авария на щите управления водяной АУП приведет к прекращению работы электронасосов, подающих воду на тушение пожара.

35. Локализация отказа функционирования — событие, заключающееся в ограничении последствий отказа функционирования объекта (это могут быть действия по переключению на резервные объекты с аналогичными функциями или ручное включение тех или иных объектов при отказе автоматики).

36. Восстановление — событие, заключающееся в возобновлении прежнего (установленного НТД) уровня работоспособности (функционирования) или же в повышении относительного (прежнего) уровня работоспособности (функционирования).

1.2. Выбор и обоснование показателей надежности для неремонтируемых и ремонтируемых средств пожарной автоматики

Общие понятия об объектах и показателях их надежности. Установление номенклатуры показателей надежности для того или иного средства (объекта) пожарной автоматики определяется критерием надежности (он обычно записывается в НТД — отраслевых стандартах, технических условиях, картах технического уровня и уровня качества). Использование критерия надежности предполагает сопоставление теоретических или экспериментальных значений соответствующих показателей или технических решений с установленными в НТД нормативными значениями с тем, чтобы оценить достаточность уровня надежности данного объекта или сравнить различные объекты по их надежности.

В качестве критерия надежности можно принимать:
— какое-либо из четырех свойств надежности, например, безотказность, в то время как остальные свойства (ремонтопригодность, долговечность и сохраняемость) являются для данного объекта менее существенными, вспомогательными;
— количественные значения показателя надежности, установленные НТД (т. е. нормированное значение показателя). Например, для установок водотушения в качестве критерия надежности приняты численные значения вероятности безотказной работы и срок службы до капитального ремонта;
— несколько значений показателей надежности и логические правила их применения; такой критерий может иметь вид алгоритма: например, безотказность водяной спринклерной установки считают удовлетворительной, если опытное значение наработки 4500 ч, и неудовлетворительной, если она окажется меньше 2000 ч;
— техническое решение: например, систему пуска электронасосов считают удовлетворительной, если щит управления подключен к двум независимым фидерам, систему подачи газового огнетушащего средства — если батарея имеет 100%-ный резерв огнетушащего средства и т. д.

В настоящее время для УПА можно выделить три группы объектов (с точки зрения вида показателей и методов оценки надежности):
— первая группа — перемонтируемые объекты, применяемые до первого отказа, т. е. такие объекты, работоспособность которых в случае отказа не подлежит восстановлению в рассматриваемой ситуации. Неремонтируемыми (невосстанавливаемыми в условиях эксплуатации УПА) объектами являются: водяные спринклеры, легкоплавкие замки тросовых приводов, пенообразователи, огнетушащие порошки, уплотнительные материалы, сигнальные лампы, мембраны головок ГАВЗ и ГЗМ (головки запорной мембранной), извещатель ДТЛ (датчик тепловой легкоплавкий), диоды, конденсаторы, сигнальные лампы, плавкие предохранители и сопротивления в цепях пуска и сигнализации, пиропатроны и др.;
— вторая группа — ремонтируемые объекты, восстановление которых в процессе применения невозможно. К ним можно отнести все подсистемы УПА, узлы, блоки и элементы, восстановление которых путем ремонта может проводиться при обнаружении отказов работоспособности или функционирования в периоды проведения плановых ТО или ремонтов;
— третья группа — ремонтируемые восстанавливаемые в процессе применения объекты, для которых допустимы непродолжительные временные перерывы в работе. К ним относятся АПС и АУП, системы противодымной защиты, установки оповещения людей и управления их эвакуацией при пожаре. Временные перерывы в работе могут быть обусловлены восстановлением после срабатывания (при пожаре или в процессе испытаний), проведением плановых ремонтно-профилактических работ (месячные, квартальные и годовые ТО), в процессе которых установки выводят из режима дежурства на несколько часов, а нередко и на несколько дней.

Однако восстановление работоспособности целого ряда элементов и узлов не требует ремонта — это могут быть просто заправочно-снаряжательные операции после срабатывания установки: заправка бака пенообразователем, зарядка клапана водяных АУП, закачка в пневмобак или импульсное устройство воды и сжатого воздуха, заполнение распределительной сети водой или сжатым воздухом после замены спринклеров и т. п.