冶金業(yè)建筑火災(zāi)報(bào)警體系設(shè)計(jì)
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1引言
冶金企業(yè)相對于民用建筑，具有不同的防火特點(diǎn)。冶金工廠生產(chǎn)線長，地理范圍大，電纜隧道、電纜夾層及各類地下管道錯綜復(fù)雜，其中電纜的絕緣材料多是可燃物質(zhì)，一旦著火，就會沿著電纜線路迅速蔓延，擴(kuò)大起火范圍。如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施，大火蔓延到控制室等處，事故將更為嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致全廠停產(chǎn)；同時(shí)，電纜著火后，會產(chǎn)生大量的濃煙和有害氣體，既腐蝕破壞電氣設(shè)備，又對人體十分有害，危及人的生命安全。因此，在冶金企業(yè)中設(shè)置合理可行的火災(zāi)自動報(bào)警及聯(lián)動控制系統(tǒng)十分重要。而冶金企業(yè)內(nèi)的高溫、粉塵、潮濕、強(qiáng)電磁干擾等復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境及其工藝流程的特殊性，為該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更加嚴(yán)峻的特殊要求。
2設(shè)計(jì)準(zhǔn)備
本專業(yè)設(shè)計(jì)之前，首先要充分了解熟悉其他各專業(yè)的設(shè)計(jì)方案、要求及內(nèi)容。表1中羅列了本專業(yè)與其他專業(yè)配合中相關(guān)考慮的一些主要問題。
3系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1確定系統(tǒng)的構(gòu)成形式
根據(jù)冶金企業(yè)的規(guī)模和工藝流程以及估算的報(bào)警、聯(lián)動控制點(diǎn)的數(shù)量選擇火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的形式?；馂?zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)分為區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)、集中報(bào)警系統(tǒng)、控制中心報(bào)警系統(tǒng)三種形式。區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)為功能較簡單的系統(tǒng)，一般沒有什么聯(lián)動控制設(shè)備；集中報(bào)警系統(tǒng)為功能較復(fù)雜的系統(tǒng)；而控制中心系統(tǒng)則為功能復(fù)雜的系統(tǒng)，一般聯(lián)動控制設(shè)備較多，需要控制中心集中管理和控制。
3.2火災(zāi)探測器的設(shè)置
3.2.1火災(zāi)探測器的設(shè)計(jì)選配
根據(jù)冶金企業(yè)內(nèi)物質(zhì)的燃燒特性，綜合考慮火災(zāi)探測器的靈敏度等性能指標(biāo)，選擇合適的火災(zāi)探測器。
（1）火災(zāi)初期有陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量熱，很少或沒有火焰輻射，應(yīng)采用感煙探測器。
（2）火災(zāi)發(fā)展迅速，產(chǎn)生大量的煙、熱和火焰輻射，應(yīng)采用感溫探測器、感煙探測器、火焰探測器或其組合。
（3）火災(zāi)發(fā)展迅速，有強(qiáng)烈的火焰輻射和少量的熱、煙，應(yīng)采用火焰探測器。
（4）相對濕度經(jīng)常大于95%的場所宜采用線型感溫探測器或其他組合式探測器。特別強(qiáng)調(diào)：冶金企業(yè)高溫、粉塵、潮濕、強(qiáng)電磁干擾等復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境，使得火災(zāi)預(yù)警問題變得更加惡化，誤報(bào)或不報(bào)火災(zāi)的幾率更高，在這類環(huán)境下，不適合安裝一般的感煙探測器，應(yīng)選用嚴(yán)酷環(huán)境下使用的智能探測器，如：西安盛賽爾的JTY-GD-FTX。
3.2.2點(diǎn)型火災(zāi)探測器的設(shè)置要點(diǎn)
點(diǎn)型火災(zāi)探測器的設(shè)置一般按保護(hù)面積確定，同時(shí)要滿足保護(hù)半徑的要求，要考慮房間高度、屋頂坡度、探測器自身靈敏度三個主要因素的影響。特別強(qiáng)調(diào)的是：冶金工業(yè)建筑內(nèi)一般都不吊頂，因此必須考慮到梁對探測器保護(hù)面積的影響。
3.2.3紅外光束探測器的設(shè)置要點(diǎn)
紅外光束感煙探測器的發(fā)射器和接受器之間的距離不宜超過100m，所以設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定紅外光束的探測區(qū)域的長度。相鄰兩組紅外光束感煙探測器的水平距離不應(yīng)大于14m，探測器至側(cè)墻水平距離不應(yīng)大于7m，且不應(yīng)小于0.5m。據(jù)此計(jì)算探測區(qū)域內(nèi)需要設(shè)置的紅外光束探測器的對數(shù)。
3.2.4電纜式線型感溫探測器的設(shè)置要點(diǎn)
電纜隧道、電纜橋架、電纜豎井及電纜夾層內(nèi)，纜式線型定溫探測器（熱敏電纜）宜敷設(shè)在每層托架上的動力電纜或控制電纜的外護(hù)套上，熱敏電纜敷設(shè)形式可為近似正弦波形，每層熱敏電纜的實(shí)用長度。熱敏電纜的探測區(qū)域長度不宜超過200m，結(jié)合報(bào)警區(qū)域內(nèi)熱敏電纜的總長度，計(jì)算出熱敏電纜的回路數(shù)。
3.3火災(zāi)報(bào)警控制器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.3.1火災(zāi)報(bào)警控制器容量的確定
火災(zāi)報(bào)警控制器容量的確定，主要取決于編址設(shè)備的數(shù)量。編址設(shè)備既包括編址探測設(shè)備，也包括編址聯(lián)動設(shè)備。編址探測設(shè)備不單指感煙感溫或其他種類火災(zāi)探測器的數(shù)量，還包括該報(bào)警區(qū)域內(nèi)手動報(bào)警按鈕，消火栓報(bào)警按鈕以及通過輸入模塊轉(zhuǎn)換信號的水流指示器，水壓力開關(guān)等。編址聯(lián)動設(shè)備即為各類控制模塊的總稱。部分設(shè)備生產(chǎn)廠家探測設(shè)備與聯(lián)動設(shè)備不能混編。現(xiàn)在僅以探測設(shè)備與聯(lián)動設(shè)備能夠混編的情況為例進(jìn)行說明。例如某型號火災(zāi)報(bào)警控制器的容量為4回路×128個編址點(diǎn)，即控制器具有4個回路，每個回路可控制128個編址點(diǎn)，若某建筑中的編址設(shè)備總數(shù)為400個，則該火災(zāi)自動報(bào)警控制器正好滿足要求。假設(shè)該建筑有600個編址點(diǎn)，顯然需要兩臺該型號控制器（一般這種情況下，應(yīng)選用單臺容量滿足600個編址點(diǎn)要求或者回路可以擴(kuò)容的火災(zāi)自動報(bào)警控制器）。一般火災(zāi)報(bào)警控制器標(biāo)示容量都是單臺控制器的最大容量，為了保證火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)既能高效率高可靠性地工作，又能確保將來的系統(tǒng)擴(kuò)容，實(shí)際設(shè)計(jì)各回路編址點(diǎn)時(shí)要考慮一定的編址余量。即：火災(zāi)報(bào)警控制器和每一回路所連接的火災(zāi)探測器、控制模塊及各類輸入模塊的地址編碼總數(shù)，宜留有15%～20%的裕量。
3.3.2火災(zāi)報(bào)警控制器的功能
火災(zāi)報(bào)警控制器應(yīng)有下列功能：
（1）系統(tǒng)自檢；
（2）故障報(bào)警和火災(zāi)報(bào)警；
（3）火災(zāi)報(bào)警自動記錄；
（4）區(qū)域報(bào)警控制器與集中報(bào)警控制器間的通信功能；
（5）聯(lián)動控制功能。
3.4消防聯(lián)動控制設(shè)備的功能及聯(lián)動控制要求
消防聯(lián)動設(shè)備是火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的執(zhí)行部件，消防控制室接收火警信息后應(yīng)能自動或手動啟動相應(yīng)消防聯(lián)動設(shè)備。
3.4.1消防聯(lián)動設(shè)備的功能
消防聯(lián)動控制設(shè)備（報(bào)警聯(lián)動一體機(jī)為火災(zāi)自動報(bào)警控制器）應(yīng)具有以下部分或全部功能：
（1）發(fā)出聲光報(bào)警信號；
（2）控制通風(fēng)系統(tǒng)的各種防火閥，并接收其返回信號；
（3）控制集中通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，并接收其返回信號；
（4）控制防火門，并接收其返回信號；
（5）控制防排煙設(shè)備；
（6）控制自動滅火系統(tǒng)（如水滅火系統(tǒng)，氣體滅火系統(tǒng)等），并接受其返回信號；
（7）控制其他需要聯(lián)動的控制設(shè)備；
（8）控制工藝需要聯(lián)動的相關(guān)設(shè)備。
3.4.2消防聯(lián)動設(shè)備的聯(lián)動控制要求
火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi)報(bào)警控制器發(fā)出警報(bào)信息，消防聯(lián)動控制器根據(jù)火災(zāi)信息聯(lián)動關(guān)系，輸出聯(lián)動控制信號，啟動有關(guān)消防設(shè)備，實(shí)施防火滅火。消防聯(lián)動必須在“自動”和“手動”狀態(tài)下均能實(shí)現(xiàn)。在自動情況下，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)按照預(yù)先編制的聯(lián)動邏輯關(guān)系，在火災(zāi)報(bào)警后，輸出自動控制指令，啟動相關(guān)設(shè)備動作。手動情況下，應(yīng)能根據(jù)手工操作,實(shí)現(xiàn)對應(yīng)控制。特別強(qiáng)調(diào)：
（1）為保證水噴淋、水噴霧、CO2等固定滅火裝置安全可靠運(yùn)行，系統(tǒng)應(yīng)具有手動控制、自動控制、和機(jī)械應(yīng)急操作三種啟動方式，并且應(yīng)在火災(zāi)報(bào)警后經(jīng)過設(shè)備確認(rèn)或人工確認(rèn)后才可啟動滅火系統(tǒng)。
（2）消防水泵、防排煙風(fēng)機(jī)等重要消防設(shè)備的啟動和停止，除自動控制外，消防控制室還應(yīng)能對其進(jìn)行手動直接控制，即多線控制。
3.5系統(tǒng)布線
（1）火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動控制線路應(yīng)采用阻燃電線電纜，提高防火性能。
（2）火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的傳輸線路，其線芯截面選擇，除應(yīng)滿足自動報(bào)警裝置技術(shù)條件的要求外，還應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)調(diào)的要求。根據(jù)冶金企業(yè)環(huán)境較為惡劣的特點(diǎn)，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)傳輸線路的最小線芯截面不小于1.0mm2。
（3）針對冶金企業(yè)存在較強(qiáng)的電磁干擾，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的傳輸線路宜采用雙絞線或屏蔽雙絞線，以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。
（4）明敷設(shè)在潮濕場所或埋地敷設(shè)的金屬管布線應(yīng)采用水煤氣鋼管。
4結(jié)語
在建筑工程消防設(shè)施中，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)是指揮核心，其設(shè)計(jì)質(zhì)量對火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)可靠運(yùn)行，準(zhǔn)確報(bào)警，降低誤報(bào)，實(shí)現(xiàn)早期預(yù)報(bào)火災(zāi)，聯(lián)動相關(guān)消防設(shè)施工作，控制火災(zāi)蔓延，保證人員安全疏散至關(guān)重要。因此設(shè)計(jì)者首先要掌握建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)、安裝施工驗(yàn)收規(guī)范及行政管理法規(guī)等方面的規(guī)范或法規(guī)，同時(shí)要結(jié)合工程實(shí)際特點(diǎn)并認(rèn)真執(zhí)行公安消防監(jiān)督部門的審批意見，力求設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)，穩(wěn)定可靠，合理合“法”，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。