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卷煙廠醇化高架倉庫火災報警系統設計 火災探測器的選擇 圖像型 線型光纖感溫

0 引言

  隨著我國經濟的發展,倉儲業朝著大面積、大空間、自動化的方向發展。各類高架倉庫的建設數量日趨增多,應用范圍日趨廣泛。煙草企業倉儲包括煙葉庫、醇化庫、輔料倉庫、零配件庫等,高架庫貨架高度大于7m,且機械化操作或自動化控制,具有高度高、空間大、面積大、存儲量大、密集度高、貨架之間距離近、人員進入難度大等特點。由于物品存儲的特殊性,煙草企業高架倉庫的火災危險性大,本文以某煙葉醇化庫的消防設計為例,對煙葉醇化高架倉庫的火災探測報警系統設計進行探討。

1 煙葉儲存高架倉庫概況及其火災特點

  1.1 工程概況

  某煙葉醇化倉儲物流中心項目,設計采用無人值守自動化立體高架倉庫,作為煙葉醇化保管庫房。單個醇化庫建筑面積11796.4m2(分為5個防火分區),單層,建筑高度24m(室外地面至檐口),結構形式為框架結構,鋼結構屋面,建筑耐火等級為一級;該醇化庫為丙類倉庫,其儲存物品的火災危險性為丙類2項。

  1.2 煙草儲存的火災危險性

  根據GB50016-2014《建筑設計防火規范》的規定,煙草儲存的火災危險性定性為丙類中的“可燃固體”,煙草的燃點為220°C,其主要的燃燒現象表現為自燃、陰燃、著火這3種形式。現有報道的有關煙草火災案例顯示大都為煙草儲存時的陰燃或自燃引起。煙葉在醇化儲存過程中由于常受到煙草甲和煙草粉螟等害蟲的危害,儲存時需要使用磷化鋁、硫酰氟等片劑或粉劑對害蟲進行熏蒸殺蟲處理。這些殺蟲劑易燃、有毒、有腐蝕性。譬如磷化鋁著火點為150°C,氣態相對密度為1.183。當空氣中的磷化氫濃度達26g/m3時,就會自燃和起爆;當溫度超過60°C時會立即在空氣中自燃,與氧化劑發生強烈反應,引起燃燒或爆炸。現在大多數煙草公司將熏蒸業務外包給專業公司來做,這樣盡可能地減少熏蒸的火災危險性。

  1.3 高架倉庫的火災特點

  高架倉庫具有高度高、空間大、面積大、存儲量大、密集度高、貨架之間距離近,人員撲救難度大等特點。倉庫內存放煙草原輔材料、在制品、成品等煙草物品,并且經濟價值高,為易燃品;碼放型式為梯型,若底層或中間層貨架內物品燃燒后產生煙霧,煙霧會被上層貨架或貨物遮擋,導致傳統點型感煙、感溫、火焰火災探測器、線性光束感煙火災探測器無法在第一時間報警。此工程結構形式為鋼結構,金屬彩板屋頂,在夏季容易出現熱障效應,煙霧難以上升至高大空間的頂棚,影響火災的探測。而倉庫的室內凈高為23m以上,火災早期煙氣運動存在的煙氣彌散、沉降等現象,空氣采樣探測系統需要燃燒的煙氣擴散到探測器吸氣口的位置,且煙氣在管道內有較長的傳播時間,系統不能保證在高大空間和較臟的環境中早期報警,且難以準確定位著火位置,無法及時聯動排煙系統及自動滅火系統,不利于早期火災的撲救。在如此密集度高的大空間內一旦發生火災,火勢蔓延速度極其迅速,極易形成大面積立體火災,即使后期火災自動報警系統聯動滅火系統撲救,也會由于火勢過大難以控制。所以,“防”的意義遠大于“消”,應選用覆蓋范圍廣、無死角盲點并且具有早期報警功能的探測系統。

2 火災探測報警系統設計

  2.1 火災探測器的選擇

  GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》(以下簡稱《火規》)12.4.1條規定:“高度大于12m的空間場所宜同時選擇兩種及以上火災參數的火災探測器”; 12.4.2條規定:“火災初期產生大量煙的場所,應選擇線性光束感煙火災探測器、管路吸氣式感煙火災探測器或圖像型感煙火災探測器”。以規范為依據,結合以上對煙葉醇化高架倉庫的火災特點、存儲環境分析,筆者認為最佳的火災探測方案是采用線型光纖感溫火災探測器和圖像型火災探測器的組合。針對貨架內空間,采用線型光纖感溫火災探測器,實現建筑內的溫度監測和火災區的火災報警和定位;針對空間區域,包括高架倉庫的巷道,采用圖像型火災探測器覆蓋,以探測煙霧和火焰為主,并實現火災定位。

  2.2 線型光纖感溫火災探測報警系統

  線型光纖感溫火災探測系統主要由分布式光纖測溫主機及感溫光纖組成,不受電磁干擾;探測光纜選擇適合的外護套,可不受環境的影響,穩定性好;結合定溫和差溫報警,能準確、及時判斷溫度變化的起因,顯示事故點溫度讀數及位置,響應速度快,誤報率極低。分布式光纖測溫主機實時監測被測對象的溫度,如果探測到溫度異常或火災,將立即輸出報警信息至火災報警主機;此工程感溫光纖既作為感溫光纜,同時也作為傳輸鏈路,向主機提供實時溫度數據,為醇化庫提供大面積、大范圍的溫度測量和監控。依據《火規》6.2.16條第3款規定:“光柵光纖感溫火災探測器每個光柵的保護面積和保護半徑,應符合點型感溫火災探測器的保護面積和保護半徑要求”,該項目在每個防火分區相鄰兩列貨架間分別敷設感溫光纖。感溫光纖縱向分層與庫房內預作用滅火系統的管網在貨架上分層一致,共分為5層,感溫光纖依次對5層貨架進行敷設,在每層上采取蛇形敷設方式,相鄰光纜間隔不超過6m;感溫光纖先對第一排貨架逐層敷設,敷設完畢后依次至第二排、第三排貨架。布置如圖1所示。

  在消防控制室設置分布式光纖測溫主機及光纖終端盒。分布式光纖測溫主機放置在標準19吋機柜內;感溫光纜通過尾纖與分布式光纖測溫系統連接在一起,而尾纖與感溫光纖之間通過光纖熔接機連接,熔接點位于感溫光纖單元旁的光纖終端盒內;將測溫主機上的繼電器引出口連接在端子排上;對待測區域進行分區設置。電氣防火621412.3圖像型火災報警探測系統圖像型火災探測報警系統主要由以下設備或子系統組成:圖像火災(煙霧/火焰)探測器、網絡傳輸設備和中央監控管理平臺等。中央監控管理平臺通過自愈環光纖環形網絡與所有探測器連接,實現視頻信號、系統狀態信號、報警信號、故障信號等的可靠傳輸。根據建筑尺寸、空間內防護對象、煙霧的流動特性等特點,在每個防火分區醇化庫內的巷道,單層設置智能圖像型火災探測器(采用焦距小一些、覆蓋角度大一些的探測,以覆蓋相對距離近一些的貨架區域)。醇化庫每一個防火分區兩端的門外墻面1.2m高度各設置專用設備箱,內設DC24V消防電源、工業光纖以太網交換機或復合光端機、光纖接線盒、二總線輸入模塊等。每一套圖像火災探測器的報警繼電器輸出信號接入專用設備箱的二總線輸入模塊,視頻信號通過以太網傳輸,最終連接到中央監控管理系統。平面布置如圖2所示。

  圖像型火災探測報警系統在消防控制室設置中央監控管理平臺,主要由流媒體服務器、監控管理服務器、存儲服務器、通信服務器、視頻圖像火災報警監控終端、系統電源等組成。系統通過服務器采用以太網絡連接方式將報警信息發送給常規火災報警系統工作站,服務器(模塊)同時可將視頻信號通過網絡發送給工業電視監控系統。工業電視監控系統通過應用軟件來獲取和調用各種視頻圖像信息,用戶可以建成融合火災報警和智能圖像監控的綜合安全監控系統,大大提高系統防災能力。

  圖像型火災探測器能同時偵測煙霧和火焰,全天候工作,自帶紅外背景光源,保證在全黑條件下探測煙霧,其對火焰具有高靈敏的響應性能;每一套圖像火災探測器按獨立工作單元設計,包含完整的實時圖像獲取、智能分析計算、報警決策和輸入輸出功能,探測器使用的數量不受限制,與傳統的火災探測報警系統和CCTV監控系統有著很好的兼容性;用于監控人員快速確認火災位置或區域,為無人值守的自動化高架倉庫提供了有效的解決方案。

3 結語

  本文在分析煙葉存儲高架倉庫火災特點的基礎上,結合工程實例探討了煙葉醇化高架倉庫的火災探測方式,提出了高架倉庫火災探測報警系統的設計方案。在高架倉庫內,線型光纖感溫火災探測系統及圖像型火災探測報警系統優勢明顯,為高架倉庫火災探測提供了新的發展方向及設計思路。

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