某汽車廠消防系統可靠性分析

劉 斌 朱 亮 董云濤

（1、四川宏達股份有限公司，四川 成都610021 2、四川省永貞注冊安全工程師事務有限公司，四川 成都610021）

1 概述

汽車制造的工藝流程主要由車身零件沖壓，整體車架焊接，車身噴漆和內外飾及發動機總裝組成。某汽車公司的設計生產規模已經達到月產5000 臺車，并有進一步發展的可能。

為了確保該汽車公司廠區內生產設施及人身安全，防止火災發生，對這個存在電力電纜隧道、涂裝工藝的噴房、存放危化品的油化庫、與汽油加注機相連的油庫、空壓站等易引發火災的廠區消防系統的滅火設施進行可靠性分析并提出簡要的優化方案分析。

2 廠區簡介及消防系統要求

2.1 廠區簡介

該公司擁有完備的汽車生產線包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大主體工藝，以及附屬的動力站、油化庫、綜合庫房、試車跑道和成品車停放場。

其中沖壓廠和焊裝廠的消防防護區域主要涉及到很多電氣設備，涂裝廠里面的消防防護區域主要包含調漆間（一級防火部位），以天然氣為能源的加熱裝備和電氣設備，總裝廠中包含了汽油加注機以及與加注機連通的地下油庫和儲存用作清洗機器用油的油庫。

2.1.1 沖壓廠和焊裝廠消防區域包括運作的沖壓機、電焊機和焊煙吸塵機，它們的正常運轉都需要通過電作為主要能源，因此在該消防區域具大量的電纜走廊，還有變壓器室，配電室以及電源線控制柜。為防止靜電的產生，所有的電源線槽的連接處都有跨接線，電源控制柜的主體線路也與金屬蓋板進行了有限連接。為便于輸送料件，沖壓廠和焊裝廠并沒有分開設計，其總保護面積為50000 多平方米。

2.1.2 涂裝廠消防區域的消防防護區域的主要工藝是噴漆和車身噴蠟，并快速烘干，其中涉及到的油漆、車身表面蠟都是易燃物品，且在該區域內有三個鍋爐，它們的主要燃料能源是天然氣，也是屬于易燃易爆的氣體，都易引發火災；另外該消防區域也有大量的電纜走廊，變壓器室及電源控制柜，而電源線槽都是鍍鋅板，所以不需要在進行槽間跨接。其總保護面積約為25920 多平方米。

2.1.3 總裝廠消防區域主要包括與門外地下油庫相連接的加注機，噴蠟室和補漆間，電纜走廊，配電室、配電柜以及大量木質和塑料的料箱。其總保護面積約為36900 多平米。

2.1.4 油化庫消防區域內存放著大量易燃易爆的危險化學品，相當于危化品倉庫，其中的化學品盡管是分類存放，但是始終在一個消防防護區域內，沒有進行分區、分開存放。

2.2 廠區對消防系統的要求

根據該公司生產線的具體要求，對發生火災可能性相對較大的區域進行消防系統可靠分析。消防系統要求從火災的探測到滅火以及廠區內人員的疏散，設計齊全，技術設備靈敏、合理，系統穩定可靠。

選用的火災探測器，應該隨著廠房內不同的設備器材及所處環境而變化，而滅火設施也應該根據不同廠房內的引起火災不同的燃燒物質進行合理可靠的選擇。通過將最新消防滅火系統與傳統的滅火器具設施有機結合，保護廠區內人員的人身安全和財產免遭損失。

3 消防系統及消防系統可靠性

3.1 消防系統及消防系統可靠性的概念

消防系統是指組織內能夠完成消防安全任務的設備、人員和技術的組合。只有在規定的工作環境下，保證系統正常運行的一切設備、相關設施、器材、管理服務和人員同時具備，才是一個完整的系統。對于正在運行的建筑消防系統，在規定的工作條件（消防系統在其運行生命周期內所處的預先規定的環境，使用，維修條件等所有外部條件）下，在隨機開始執行任務時，完成預設消防功能，確保安全生產的能力稱之為可靠性，其概率度量稱為可靠度。

3.2 消防系統的結構

建筑消防的可靠性系統是一種人機操作管理系統，其結構如圖3.1[1]所示：

圖1 消防系統可靠運行結構

4 消防系統的構成要素

通過對消防系統運行的可靠性的因素結構的分析和設計，初步提出了系統三維結構，如圖2[1]所示，即整個系統可以分為過稱（時間）維，子系統（設施）維和管理維，并對其進行了細化和分類，體現出各部分的相互關系。

圖2 消防系統運行三維結構圖

5 滅火器配置的可靠性分析

5.1 滅火器配置的設計計算程序

5.1.1 確定火災危險場所可能發生火災的種類

火災種類分為A 類：固體物質火災，B 類：液體或可溶化固體物質火災，C 類：氣體火災，D 類：金屬火災，E 類：物體帶電燃燒的的火災。

5.1.2 確定火災危險場所的危險等級

根據可燃物數量，火災蔓延速度，撲救難易程度，火災危險性，生產、使用、儲存物品的火災危險性五個因素，且反易造成人員嚴重傷亡或財產重大損失的場所均屬于嚴重危險級。

5.1.3 確定滅火器的滅火級別

滅火級別即滅火能力指標，是指滅火器撲滅不同種類火災的效能，由表示滅火效能的數字和滅火種類的字母表示（如2A、55B），數字越大，滅火能力越強，字母A、B 分別表示撲滅A、B類火災的能力。

5.1.4 計算單元（即配置單元）。對于危險等級相同和火災種類均相同的場所，可將一個樓或者一個防火分區作為一個計算單元；單個獨立功能的房間可作為一個計算單元；危險等級和火災種類的不同的場所，應分別作為一個計算單元。

5.1.5 需保護的面積。是指有發生火災的危險，需配置滅火器保護的場所的面積。相同的危險等級，需保護的面積越大，則需配置的滅火器數量越大。

5.1.6 各個計算單元所需滅火級別。滅火器配置場所所需的滅火級別按公式（1）[2]計算：

式中：Q——滅火器配置場所的滅火級別，A 或B；

S——滅火器配置場所的保護面積，m2；

U——滅火器配置場所相應危險等級的滅火器配置基準，m2/A 或m2/B；

K——修正系數；

無消防栓和自動滅火系統的場所，K=1.0；

僅有消防栓的場所，K=0.7；

僅有自動滅火系統的場所，K=0.5；

既有消防栓又有自動滅火系統的場所，K=0.3；

5.1.7 確定各單元的滅火器設置點。各單元的滅火器設置點按照不同的火災配置場所滅火器最大保護距離確定。

5.1.8 計算每個滅火器設置點的滅火級別（用Qe 表示）。其計算公式如（2）[2]：

5.1.9 確定每個設置點滅火器的類型、規格和數量。

（1）滅火器類型的選擇：通常情況下，比較常用的是“磷酸銨鹽干粉滅火器”；（2）滅火器的數量由Qe和“每具滅火器最小配置滅火級別”相除計算可得；（3）一個滅火器配置場所內的滅火器不應少于2 具，每個配置點的滅火器不宜多于5 具[1-3]。

5.2 焊裝廠的滅火器配置計算

以焊裝廠的工藝流程車間為計算單元，其主要火災時電氣火災，由此確定火災種類為E 類，綜合工業廠區火災危險等級的五個考慮因素可判斷，焊裝廠車間的危險等級為中危險級。該計算單元保護面積：

S=23378.4m2

計算單元所需滅火級別，由公式（1），且該計算單元中設有室內消防栓，但無自動噴淋系統，故K 取0.7。所以，該計算單元可以看作為“中危險級場所A 類火災”，查表可知滅火器的配置基準為U=75m2/A。

代入公式（1），得：

Q=218.2A

按照“中危險級場所，A 類火災，手提式滅火器”考慮，經查表，每點的最大保護距離為20 米，在根據該計算單元“長324.7米，寬72 米”的尺寸指標，可算得滅火器設置點數按公式（3）計算：

確定每個設置點滅火器的類型、規格和數量。滅火器類型的選擇，通常情況下，選擇均可適用于A、B、C 類火災及電氣類火災的“磷酸銨鹽干粉滅火器”；滅火器的數量，由Qe值和“每具滅火器最小配置滅火級別（U1）”相除計算得出，按照“中危險級場所A 類火災”考慮，所以U1 可取“2A”。所以，該計算單元每個設置點的滅火器數量按公式（4）計算：

由此，該計算單元理論的滅火器配置方案為59 個滅火器設置點，每個設置點均配置2 具型號為MFZ/ABC4 的磷酸銨鹽干粉滅火器。實際布點方案為50 個滅火器設置點，每個設置點配置4 具型號為MFZ/ABC4 的磷酸銨鹽干粉滅火器。

盡管從滅火器設置點來看，實際分布沒有達到理論要求，但從滅火器的總數來說，實際的數據遠遠超過了理論計算值，而且所有的滅火器都是和消防栓配合使用，所以從總體來看，完全能達到對該計算單元的消防作用。

參考目錄

[1]杜玉龍.建筑消防設施運行可靠性分析與評價研究[D].天津：天津大學，2008.

[2]李達志.滅火器配置點及數量的設計[J].化工設計通訊，2006（4）：32-34.

[3]劉忠祥.滅火器的合理選用[J].消防科學與技術，1998（4）：50-51.