石油化工企业火灾自动报警系统设计

傅海波

FU Hai-bo

（镇海石化工程股份有限公司）

(Zhenhai Petrochemical Engineering Co., Ltd.)

1 设计原则

1.1 探测类型合理化

按照火灾的类型、燃烧的特征选择探测需要的设备。

火灾的主要类型为：带电物体燃烧火灾、固态物体燃烧火灾、金属燃烧火灾、液态物体燃烧火灾、气态物体燃烧火灾等。

燃烧的特征也称为燃烧的性能。指当介质遇到或发生燃烧时伴随的一系列物理、化学反应。燃烧性能的衡量因素为有毒物质的生成、介质的着火性以及火焰的失重、传播性、炭化、发烟、发热。燃烧时会出现放热、发光、生烟。

按照不同类型的燃烧特征，研究出了以下符合各种特征的探测装置：紫外光探测仪、离子型感烟探测仪、红外光线探测仪、光电型感烟探测仪、气体探测仪、差温型感温探测仪、定温型感温探测仪。以下为各种探测仪的功能介绍：

1）火焰型探测仪适合在初燃时出现燃烧辐射的介质中使用。

2）感温型探测仪适合在初燃时产生大量热量的介质中使用。

3）感烟型探测仪适合在初燃时产生大量烟雾的介质中使用。

现阶段，国家不断发展探测技术与电子技术，已研究出了红外热成像探测仪等一些新型的、先进的探测仪器。

1.2 系统结构合理化

完整的火灾自动报警结构系统是由企业集中报警、控制中心、单独区域报警、组成的。

决定火灾自动报警系统结构的主要是信息管理结构和物理链路结构。信息管理结构是通过监控、编辑完成火灾报警的性能。物理链路结构主要分为：多线性结构、树形结构、总线行结构、环形结构。

1.3 系统功能合理化

石化企业中的火灾自动报警系统还得具备的功能为：检测火灾险情、确定火灾险情、对紧急火灾进行预报警（报警）、向职工发出火灾警报、灭火救火的正确指示、对火灾的处理与控制、自动记录火灾发生的全过程等[1]。

2 石化企业火灾自动报警系统设计方案

在石化企业中进行的一系列生产制造基本都是高危的，生产过程中使用的物质大部分都是易燃、易爆的，很容易发生爆炸、火灾。因此在石化企业中设置检测火灾、紧急提示、指导疏散的装置是十分重要的，石化企业中建立火灾自动报警系统是提高生产安全性能、保障职工生命安全中必不可少的，系统组成如下：

1）火灾险情探测

（1）温感探测。发生火灾时有热量产生的场所为食堂、电缆夹层、外浮顶罐。

（2）火焰探测。发生火灾时出现火焰形状的场所为输入油体的设备、热油机泵。

（3）烟感探测。发生火灾时有浓烟产生的场所为生产车间、变配电所、中心控制室、现场机柜室。

（4）手动报火情。发生火灾的区域或周围安装报警按钮，一旦有火灾发生，职工就能手动通知火灾急情。

2）火警信号接收、分析及处理

通过火灾自动报警系统可接收火警的信号、分析灾况、处理火灾，通过对该系统进行逻辑编程，还能控制灭火联动装置、辨别与确认火警、检测火灾状况。

3）警报装置

发生火灾后，告知火灾区域内人员火情的其中一种方法为警报提示。警报分为光警报、声警报、声光结合警报。通常情况下，警报的发起与关闭都是由报警控制器管理的。

4）火灾的消防联动控制

发生火灾后，火警控制器既要开启警报，又要启动联锁控制装置、监控灭火系统的运行状况。目前有手动、自动两种控制灭火联动装置的方式，在一些重要的区域进行火灾处理时，经常会派出专业人员完成灭火联动装置的控制工作。

3 工程设计实例

3.1 火灾自动报警及消防联动控制系统设计方案

某家石油化工企业其建设项目为：储运罐区（15个）、生产设备单元（9套）、配套系统单元（10套）、辅助生产单元（若干）[2]。其火灾自动报警及消防联动控制系统设计方案如下：

1）火灾的报警方法

图1 火灾自动报警及消防联动控制系统

①拨打“119”火警电话报警、消防专用电话报警。

②自动报警系统。将火灾的报警中心点设立在厂区的消防值班室中，连接全厂各区域的报警装置。

2）以下区域内设置火灾自动报警系统

①厂内涉及燃烧的生产车间与重要工序的操作车间。

②放置、储存重要仪器设备的区域。

③职工集中工作的区域。

3）以下岗位设置火灾自动报警终端及其消防联动控制系统

①厂区的应急指挥处。

②厂区总变电站。

③厂内的中心气防站、消防站。

④泡沫站、水泵站等一些消防控制点。

⑤生产控制室。

⑥办公楼内的消控室。

4）火灾自动报警及消防联动控制系统的系统结构

图1为系统结构示意图。

①通过对建设项目的系统划分，将火灾自动报警系统的控制区域分成了3部分：厂前监视区域；生产监视区域；变配电监视区域，共享3个区域的监视信息可提高控制力度。厂区办公管理区域中，火警监控中心是办公楼；生产车间中，火警监控中心是中央控制室；变配电区域中，火警监控中心是厂区总变电所[3]。

②厂区内各个重要的点都设立了火警控制器，通过环形的方法与总线连接，最后形成了火灾自动报警的系统覆盖网。火灾指挥中心为厂消防站，该站的主要任务为：及时确认火灾的位置、状况，调查燃烧的原因以及着火点周边的情况，所以厂消防站中必须配备监视器、控制器、电视监视器、图形工作站。

③生产车间中设立的火灾自动报警系统布满整个生产区域（不包括变配电间）。生产车间中的值班室、机柜室、控制室中设立了图形工作站、监视器、火警控制器，通过各个区域的检测信息，能有效降低生产车间的火灾发生率。

④变配电控制室中设计的火灾自动报警系统可监测厂区所有的变电所（包括总变电所）、变配电间。不论是变电所还是变配电间，都安装了区域显示器、火警控制器，在总变电所还安装了电视监视器，形成了完整、高效的火灾检测系统[4-5]。

3.2 火灾自动报警及消防联动控制系统设计内容与系统功能的完善

厂区面积较大或厂区重点生产车间中，安装手动报警器与分散式火灾检测仪；厂区配电室或电缆夹层中，安装线型感温检测仪；罐区、装置区四周道路，安装手动报警器。要注意的是空调机的控制以及一些常用仪器的管理控制均属于火警控制器的管理范畴。

社会经济的快速发展推动着技术的进步、安全的提高、管理的完善，迄今为止，石化企业的消防控制系统和火灾自动报警系统随着经济的发展不断完善、规范。

4 结语

综上所述，想要使火灾自动报警系统发挥作用，就得设计出合理、科学的预期方案，设计师必须要不断刷新自身的知识储备、掌握自动化行业的先进技术、熟悉相关行业的未来发展走向，不断优化石化企业的消防设计。

[1]伍家骏.火灾自动报警系统设计[D].大连：大连海事大学，2012.

[2]赵海荣.火灾自动报警系统可靠性分析及应用效能评价[D].沈阳：东北大学，2009.

[3]张忠.火灾报警系统的应用与集成[D].上海：上海交通大学，2008.

[4]商昌吉.火灾自动报警系统的设计研究[J].山东工业技术，2017（24）：132+145.

[5]徐晓虎，郑欣，赵海荣，等.火灾自动报警系统可靠性研究[J].安全与环境学报，2012，12（03）：149-153.