糖廠自動射流滅火系統(tǒng)的電氣設(shè)計

覃 思

（中國輕工業(yè)南寧設(shè)計工程有限公司，廣西 南寧 530031）

0 引言

隨著人們生活水平的提高和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對糖的需求也在增加，這促進(jìn)了糖廠的規(guī)模擴(kuò)大和自動化程度的提高。因為糖廠車間面積大、設(shè)備多且員工密度大，一旦發(fā)生火災(zāi)，勢必會給糖廠財產(chǎn)和員工生命安全帶來重大損失。所以，早期火災(zāi)的精準(zhǔn)探測并迅速撲滅，是車間火災(zāi)防控的重點。

糖廠因為設(shè)備品種多、工藝復(fù)雜，所以車間的層高或者區(qū)域分隔存在差異性，除了一般空間場所，還會出現(xiàn)高度超過12米的大空間區(qū)域。在建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2014［1］中規(guī)定，常規(guī)感煙探測器的最大安裝高度為12米，感煙僅為8米；而自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50084-2017［2］也規(guī)定，常規(guī)自動噴水滅火系統(tǒng)僅適用于8米以下的民用與工業(yè)建筑或8~12米的非倉庫類高大凈空場所。所以，對車間內(nèi)高度超過12米的大空間區(qū)域，無論是噴灑頭還是常規(guī)的感煙、感溫探測器的作用效果都因為高度限制而無法正常發(fā)揮作用，而自動射流滅火系統(tǒng)則解決了這個問題。自動射流滅火系統(tǒng)具有定位精準(zhǔn)、探測距離遠(yuǎn)、保護(hù)面積大、噴射流量大、響應(yīng)速度快、誤報率低等多種優(yōu)點，能夠極大消除火災(zāi)隱患，保障糖廠財產(chǎn)安全和員工生命安全。

1 系統(tǒng)概述

自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)是利用紅外線、數(shù)字圖像或其他火災(zāi)探測組件對火焰的探測進(jìn)行早期火災(zāi)跟蹤定位，并通過自動控制來實現(xiàn)滅火的固定射流滅火系統(tǒng)。

1.1 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)主要由自動射流滅火裝置、閥門、供水管道、消防泵組、末端試水裝置及控制設(shè)備即智能滅火裝置控制器、解碼器和現(xiàn)場控制盤等組成，示意圖如圖1所示。

1.2 控制設(shè)備

自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)的控制設(shè)備介紹如下。

智能滅火裝置控制器采用一體化設(shè)計，具有視頻預(yù)覽、錄像和回放功能，火災(zāi)報警聲光顯示和消防聯(lián)動功能，前端設(shè)備管理、控制功能和日志記錄、查詢功能，可與常規(guī)火災(zāi)報警控制系統(tǒng)配套使用，組成一套集中管理的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。

解碼器是滅火裝置和消防閥門的驅(qū)動設(shè)備，具有采集閥門狀態(tài)及水流狀態(tài)的功能。

圖1 自動射流滅火系統(tǒng)組成示意圖

現(xiàn)場控制盤可現(xiàn)場控制滅火裝置、消防閥和消防泵，可控制同回路任一地址的滅火裝置。

1.3 工作原理

自動射流滅火裝置的探測組件，具有火災(zāi)探測功能。探測組件通過對火焰的紅外光譜，紫外光譜特征進(jìn)行雙重采集，并將采集信息送入智能滅火裝置控制器進(jìn)行分析處理，經(jīng)過系統(tǒng)的確定后，啟動裝置對火焰進(jìn)行定位射流滅火控制。

滅火裝置控制器必須配合解碼器使用，具有無源輸入聯(lián)動控制輸出、閥電控制輸出、CAN總線通訊技術(shù)等功能，能接收來自解碼器的無源信號輸入，報警時有無源聯(lián)動輸出。控制器通過無源方式啟動解碼器而產(chǎn)生多路聯(lián)動控制信號，同樣通過接收無源信號來達(dá)到聯(lián)動報警等功能。控制器一旦接收到火警信號，將立即啟動該區(qū)域的滅火裝置進(jìn)行掃描，并精確定位射流滅火，同時聯(lián)動水泵、閥門、消防報警和視頻記錄等配套設(shè)備進(jìn)行火災(zāi)撲救。

2 工程應(yīng)用

2.1 工程概況

某糖廠車間共五層，建筑高度40米。該車間三、四層某處的上下對應(yīng)位置存在一個約長40米、寬8米的大型設(shè)備檢修孔，根據(jù)建筑防火要求，需要進(jìn)行自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)設(shè)計。該區(qū)域共設(shè)置4臺噴射型自動跟蹤定位射流滅火裝置。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計

本工程采用噴射型自動跟蹤射流滅火系統(tǒng)，該滅火裝置為噴水、探測一體化產(chǎn)品，該系統(tǒng)設(shè)有自動控制、手動控制和現(xiàn)場控制三種控制方式。

自動控制：扇形炮完成定位后，發(fā)出報警信號，聯(lián)動電磁閥水泵等配套設(shè)備噴水滅火，火災(zāi)撲滅后自動關(guān)閉電磁閥和水泵。如有復(fù)燃，重復(fù)所有動作。

手動控制：扇形炮完成定位后，發(fā)出報警信號，此時，人工打開電磁閥和水泵等配套設(shè)備噴水滅火。同時，在控制室可以通過智能滅火裝置控制器遠(yuǎn)程并可視控制噴射型自動射流滅火裝置、電磁閥及消防泵動作。

現(xiàn)場控制：在現(xiàn)場可以通過現(xiàn)場控制盤手動控制噴射型自動射流滅火裝置、電磁閥及消防泵動作。

噴射型自動跟蹤射流滅火系統(tǒng)報警原理，如圖2所示。在車間處設(shè)置區(qū)域控制箱，區(qū)域控制箱通過光纖傳輸至消防控制室滅火裝置控制器。

圖2 噴射型自動跟蹤射流滅火系統(tǒng)報警原理圖

2.3 平面布置

噴射型自動跟蹤射流滅火系統(tǒng)報警平面布置圖，如圖3所示。解碼控制器與探測組件或水炮的安裝距離≤1m；手動控制盤安裝高度為距地面1.5m靠墻壁安裝，操作時應(yīng)能看清炮體動作。

2.4 系統(tǒng)配置

噴射型自動跟蹤射流滅火系統(tǒng)配置在保證防火設(shè)計要求下可以根據(jù)用戶需求和預(yù)算進(jìn)行靈活配置。本工程主要設(shè)備配置表，如表1所示。本工程消防控制室內(nèi)設(shè)置一套UPS電源裝置和一臺標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜用于安裝滅火裝置控制器、矩陣切換器等設(shè)備。

圖3 噴射型自動跟蹤射流滅火系統(tǒng)報警平面布置圖

表1 工程主要設(shè)備配置表

2.5 供電電源

滅火裝置電壓為直流DC12V由解碼器提供，解碼器由區(qū)域控制箱供電，其中心設(shè)備和區(qū)域控制箱均為交流220V供電。

2.6 電纜選擇和布線

系統(tǒng)的供電線路和傳輸線路安裝時選擇使用電纜的各項指標(biāo)、參數(shù)以及耐火等級需要符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和工程設(shè)計要求，以確保整個系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行。

所有線纜均采用耐火型電纜穿鋼管敷設(shè)，電源線與信號線及其他通訊線應(yīng)分別單獨穿管，不得穿入同一線管。強(qiáng)電與弱電不應(yīng)穿同一根線管。

2.7 系統(tǒng)接地

系統(tǒng)接地是抑制干擾的重要措施，當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生不明故障和誤報火警時，首先考慮的是系統(tǒng)接地是否良好。根據(jù)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB 50116-2013［3］要求，應(yīng)符合下列規(guī)定。

第一，本工程考慮電子設(shè)備和防雷共用接地系統(tǒng)時，接地電阻應(yīng)小于1歐姆。

第二，消防控制室內(nèi)所有電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架和金屬管、槽等，應(yīng)采用等電位連接。

3 結(jié)語

糖廠設(shè)置工藝設(shè)備多，所以一般采取高且面積大的空間設(shè)計，一旦發(fā)生火災(zāi)極易迅速燃燒且燃燒范圍廣。對糖廠的火災(zāi)防控，滅火的有效性和經(jīng)濟(jì)性應(yīng)重點考慮。對糖廠內(nèi)可燃物不集中的大空間場所，若采用常規(guī)消防系統(tǒng)，大面積安裝噴灑頭，由于噴頭距離火源高度大，噴出的水滴受空間高度影響更分散，灑水密度低無法有效滅火；常規(guī)的感煙、感溫探測器也無法正常探測報警。基于以上原因，采用自動射流滅火系統(tǒng)可以很好的解決這些問題，自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)集防火、監(jiān)控、自動滅火于一體，節(jié)省了資源、降低了成本、提高了效率。電氣設(shè)計將常規(guī)火災(zāi)報警聯(lián)動控制系統(tǒng)與自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)結(jié)合，互相補(bǔ)充，實現(xiàn)對糖廠全方位火災(zāi)探測與防護(hù)，為安全生產(chǎn)做出貢獻(xiàn)。