高架仓库的火灾探测器选型与布置

(中国轻工业成都设计工程有限公司, 四川 成都 610015)

0 引 言

随着我国经济的快速发展,现代化程度的提升及用地成本的不断加大,对高架立体仓库的需求越来越多。高架仓库具有极高的空间利用率和强大的出入库能力,以及拥有便于企业实施现代化物流管理的机械化、自动化、信息化等操作特点,快速应用于各行业中。但由于高架立体仓库建筑高且货物多层布置,阻碍烟雾、热障效应等,给火灾自动报警带来难题[1-2]。

1 项目概况

某长方形高架成品白酒仓库为钢结构,建筑面积约为8 856 m2,长为123 m,宽为72 m,高度为24 m,地上1层,共36排货架,每排货架高度为22 m,分11层,单层货架高度为1.8 m。货架材质为铝合金材料,货架与货架之间的巷道宽为1.5 m。采用自动堆垛机运送系统,存储物品为包装好的成品白酒。该建筑物的生产火灾危险性类别为丙类,设计耐火等级为二级。

2 高架仓库火灾危险性分析

高架立体仓库是无人操作的自动化仓库,一般用来储存成品和辅料,货架高度超过12 m,具有高度高、空间大、面积大、存储量大、密集度高等特点。

高架仓库引起火灾有以下方面:高架仓库内部的货物大多为可燃物,而且数量多,火灾荷载大;容积可达数十万甚至百万立方米,具备充足的供氧条件;潜在点火源多,使用大量自动化设备,电火花、静电火花、摩擦发热、电缆老化等都可能导致发生火灾[3-4]。

高架立体仓库内货位之间不设封闭隔离,货位空间联通,发生火灾时高温烟雾容易蔓延扩散至毗邻货位,造成热烟蔓延起火;货架列间缝隙和堆垛机巷道在库内纵横贯通,形成气流竖井,造成烟囱效应,火灾时可成为热对流通道,加剧燃烧的链式反应,帮助火焰快速向上层货位燃烧,热烟快速向库房上层蔓延;在竖井条件下,热烟垂直向上蔓延的速度可达到4 m/s,所以火灾纵向扩展十分迅速,火势沿货架层层蔓延、扩散,扑救难度大,容易失控形成大火。

因此,高架仓库的火灾探测器在火灾的初期就能产生报警,并且准确、可靠。

3 高架仓库火灾探测器的选型

高架立体仓库形式上属于无柱大跨度高大空间,货架高度多在12 m以上,在火灾的初始阶段烟浓度低,由于烟气在上升过程中的冷却和下落,热对流形成的气流会使烟缕扩散,烟流方向倒转,烟雾由于热气浮力不足,会发生烟雾断流现象或层化现象,烟雾不能到达安装在建筑顶处感烟型探测器的探测区或烟雾稀少不足以触发火灾探测器报警,而此时正是燃烧的发展阶段。

适用于12 m以上高大空间的火灾探测器主要有点型火焰探测器、线型光束感烟火灾探测器、线型光纤感温火灾探测器、吸气式感烟火灾探测器。适用于高大空间的火灾探测器性能比较如表1所示。

表1 适用于高大空间的火灾探测器性能比较

线型光束感烟探测器适用于高大无遮挡的场所,且需要按照烟雾的分层特点在不同高度分层设置。但当烟雾聚集至顶棚达到报警浓度时,设在顶棚附近的线型光束感烟火灾探测器报警,此时火情极有可能已较严重;设在中间高度的探测器光路极易被自动堆垛机遮挡,因此线型红外光束感烟火灾探测器不适用于高架仓库的火灾探测。

线型光纤感温火灾探测器如果直接用于探测物体温度变化,报警信号的意义只在于预警。如果探测的是空间温度,则报警时火灾已大规模蔓延。所以,线型光纤感温火灾探测器不适合用于局部起火就要快速报警的高架仓库。

吸气式感烟火灾探测器由吸气泵通过采样管对防火分区内的空气连续不断地抽取样本,由探测器中的激光枪对空气样本进行分析,得出空气中的烟雾粒子浓度,如果超过预定浓度,探测器进行报警。该探测器主动对空气采样探测,在火灾初期就可以探测到烟雾浓度并报警,在不同高度布置水平采样管,实现对不同高度的烟雾探测,解决烟雾断流现象或层化现象带来的无法探测火灾问题。因此,吸气式感烟火灾探测器适用于一般高架仓库。

该成品白酒高架仓库对包装材料会有阴燃阶段,还有可能存在白酒瓶破裂后液体燃烧等无阴燃阶段的火灾。火焰探测器对燃烧火焰的辐射性具有快速的响应能力,故选取红外、紫外复合火焰探测器作为白酒这种特殊储存物的火灾监测,但需要布置在高架仓库的合适位置,尽量使其“视线”不被遮挡。

4 高架仓库火灾探测器的布置

高架立体仓库内共设置24个吸气式感烟火灾探测器,分别设在高架库两侧货架壁上,安装高度为1.5 m,每台吸气式感烟火灾探测器引出3只采样管,在仓库顶棚设1只采样管,在货架的8 m及16 m左右高度各设置1只采样管,安装在货架间的缝隙处,其保护范围可以覆盖整个货架。3只采样管总长需控制在200 m以内。

吸气式感烟火灾探测器管路不应跨越防火分区,采样管为管径25 mm的PVC管,每个采样孔的保护区域可参考相同条件下点型感烟探测器的保护区域进行布置。现场各吸气式感烟火灾探测器与设在消防控制室的监控主机组成环网,在消防控制室集中监控和显示,监控主机通过通讯方式上传信息至火灾报警控制器。

在货架与货架之间的巷道正上方顶棚上安装点型红外、紫外复合火焰探测器,探头朝下,每隔20 m(由火焰探测器的探测距离与视角范围计算)布置1台。火焰探测器为非编码型,通过输入模块接入火灾自动报警系统总线。

对于该成品高架白酒仓库,吸气式感烟火灾探测器可以在燃烧早期报警,再检查火灾报警的探测器所采样管路附近的火焰探测器是否报警,并复核,可提高火灾探测的准确性和可靠性。

5 结 语

吸气式感烟火灾探测器普遍适用于高架仓库。结合高架仓库的空间布局与存放物品特点,再选取一种火灾探测器,如成品高架白酒仓库选取火焰探测器,两种类型火灾探测器结合,可以提高探测器报警的准确性和可靠性。

[1]张国欣.空气采样感烟探测报警系统在高架仓库中的应用[J].物流技术及应用,2013(2):92-94.

[2]吴勤勇.浅析高架仓库火灾的早期探测报警[J].消防科学与技术,2002(1):56-57.

[3]火灾自动报警系统设计规范:GB50116—2013[S].

[4] 《火灾自动报警系统设计规范》图示:14X505-1[G].