浅谈化工装置火灾自动报警系统设计

陈文婕

（中国石化集团上海工程有限公司，上海 200120）

火灾威胁着人类的生命安全，威胁着社会的稳定与发展。据统计，全世界每天发生火灾1 000多万次，死亡2 000多人，造成的损失多达10亿人民币。化工装置作为一个特殊的生产场所，其大部分原料及产物都是易然危险物品，一旦发生火灾将会引发大面积燃烧并伴随着爆炸，将造成人员伤亡、财产损失。所以，如何使火灾在第一时间被发现并联动消防设施是火灾自动报警系统在化工装置中所起的极其重要的功能。

化工装置火灾自动报警系统设计是一项比较复杂和系统的工作，需要考虑各方面条件和影响因素。以下是对火灾自动报警系统设计工作的一些要点分析。

1 火灾报警控制器的设置

在设计之初要确定火灾报警保护对象的等级，然后需确定火灾报警的系统形式—区域报警、集中报警。一般化工厂以装置为单独报警区域设置独立

的区域火灾报警控制器，在全厂控制中心（CCR）设置集中火灾报警控制器，最后，由集中火灾报警控制器上传火灾信号至当地消防站。在设置火灾报警控制器时需要注意以下几点：

（1）集中火灾报警控制器需设置在24 h有人值班的消防控制室或值班室，且门应向疏散方向开启，入口处应设置明显的标志[1]。消防控制室宜设置防静电活动地板，方便火灾报警电缆的敷设。

（2）火灾报警控制器的回路数一般不能满负荷设计，且每个回路的点数也不要超过80%，以便将来扩充之用。

（3）火灾报警控制器的电源需采用消防电源，直流备用电源采用火灾报警控制器的专用蓄电池或集中设置的蓄电池，且主电源的保护开关不应采用漏电保护开关。

2 普通环境火灾报警设备的布置

对于装置机柜间、变电所以及其他普通环境的生产车间内需设置烟感探测器、温感探测器、手动报警按钮、声光报警器、消防电话机、线型火灾探测器等。注意要点如下：

（1）机柜间是整个装置的“心脏”，核心设备都集中于此，因此，需要早期预知是否有火灾存在的前兆，设置空气采样探测系统是个比较合理的选择。它具有非常灵敏的“嗅觉”，可以“嗅”到空气中诱导火灾发生的因素。

（2）变电所电缆夹层电缆桥架内有大量动力电缆、发热量大，一旦达到电缆护套的燃烧点便会引起火灾。因此，通常在电缆桥架内以正弦波形式敷设感温电缆，为的是能加大与动力电缆的接触面积，更精确的得知电缆温度的异常。

（3）仓库、库房等属于无遮挡大空间，且层高又比较高，不适宜用烟感和温感探测器。这时选用红外光束感烟探测器，即有效又节省成本。

（4）在消防水泵房、备用发电机房、配变电室、主要通风和空调机房、排烟机房、消防电梯机房及其他与消防联动控制有关的且经常有人值班的机房、控制室需要设置消防电话分机[2]。消防控制室、消防值班室或消防站等处，应设置可直接报警的外线电话。

（5）当发生火灾时，所有电梯必须迫降至一层，同时切断本防火分区的所有非消防电源，以防止因漏电而导致更严重的后果。但断电不可扩大范围至其它非相关防火分区，以防造成人员不必要的惊恐。

（6）消防水泵、防烟、排烟风机、火灾诱导照明等重要的消防设备，在发生火灾时对人们的逃生条件起着决定性的作用，因此，除了需要通过模块自动控制启停外，还需设置手动控制按钮，即使火灾报警系统失灵时也可通过硬件电路直接控制他们的启停，以此满足系统的可靠性。

3 爆炸环境火灾报警设备的布置

在化工装置现场以及一些化学品库房等易燃、易爆有腐蚀环境的场所，对不同爆炸分区及腐蚀性场所应使用不同性能的火灾报警设备。注意要点如下：

（1）装置防爆区域一般选用防爆手动报警按钮，手报应设置在明显和便于操作的位置[3]，一般在装置出入口处、罐区四周并沿着逃生道路布置。手报可安装在管廊上，如无管廊则可立柱安装。

（2）现场环境复杂，报警设备的声压级要求比较高，不可选择室内型的声光报警器，应选择声压级较高的防爆警笛。特别是在泵区附近，不仅要设置防爆警笛还需要设置可视的防爆闪灯。

（3）防爆区域的火灾报警接线箱内一般建议不放模块，模块需放到安全区域。

（4）防爆接线箱内的端子全部需要防爆处理。因为在易燃、易爆环境下如要需要检修，非防爆端子会引发安全事故，需重视。

（5）对于粉尘防爆环境，不应使用防爆烟感探测器，宜选择防爆温感探测器，但如果厂房层高>8 m时我们可以选择使用火焰探测器来满足消防要求。

（6）可燃液体的浮顶罐需要设置光纤光栅，当温度异常时可以返回信号报警。

4 布线系统的设置

布线系统也是火灾自动报警系统中很重要的一个环节。如果布线不恰当，则会对火灾报警系统信号引起干扰，严重时可使火灾报警系统失灵，因此需要引起足够的重视。注意要点：

（1）一般现场机柜间、控制室、库房等非防爆区室内宜选用阻燃铜芯双绞线穿镀锌钢管暗敷。

（2）装置区、罐区及易燃易爆有腐蚀环境的室内宜选用阻燃双绞屏蔽型电缆。室内穿镀锌钢管明敷，装置区可沿管架、生产框架等敷设。必须强调，强弱电一定要分开敷设，不可与高压电缆同设于一个桥架，因为高电压周围会产生磁场，对信号产生不稳定因素。因此，我们一般选择仪表非本安电缆桥架敷设，但中间要加以隔板。

（3）电缆直埋地下则需铠装或穿镀锌钢管，若在桥架上敷设则出桥架部分需穿镀锌钢管。

火灾自动报警系统已成为化工装置一项必不可少的消防设施，它能保障人员的生命安全，保障公司的利益，保护我们的社会环境。随着社会的进步，化工产业的发展，火灾自动报警系统的设计也必定要与时俱进，不断提高，更好地为化工产业保驾护航。

[1] SH/T 3153-2007. 石油化工企业电信设计规范 [S].

[2] GB 50116-98．火灾自动报警系统设计规范[S].

[3] SH/T 3028-2007．石油化工装置电信设计规范[S].