防爆智能灭火控制器研发及应用

薛守文

（抚顺石化工程建设有限公司，辽宁抚顺 113008）

0 引言

石油作为世界级不可再生资源，在战略储备上具有标志性意义，以石油为主的化工行业在国内的地位举足轻重，确保安全对于企业的发展起到至关重要的作用。石油化工行业在实际生产过程中，高温、高压、可燃性气体和液体都可能引起火灾的发生，这对于此行业是最为重视的事故点，所以在生产装置中关键区域都会安装可燃气体报警器、消防栓、消防蒸汽、灭火器等来消除火灾隐患或控制火灾蔓延。但这些防护措施和设备却往往忽视一个重要因素，一旦报警设备故障未及时处理，或是由于人为疏忽导致起火却不能第一时间将火扑灭，最终容易造成难以挽回的人员伤亡和经济损失。某区域初起火时，能以最短的时间和最快的方式将火扑灭可作为控制火灾的重要手段。以此为目标，研制防爆智能灭火控制器成为解决这一问题的高科技设备，对安全生产具有重要意义。

1 设备组成

防爆智能灭火控制器由探测传感器部分、核心控制部分、动作执行机构、干粉或水雾喷射部分、无间断防爆电源、后台信息处理系统等构成，一套灭火控制箱的标准配置为：灭火控制箱1 台、干粉灭火器（水喷淋灭火器）1 台，隔爆兼本质安全型直流电源1 台及内部控制系统。防爆智能灭火控制器设备外观如图1 所示。

图1 设备外观示意

2 设备技术参数（表1）

表1 设备技术参数

3 灭火控制器原理

该防爆智能灭火控制器采用紫外火焰探测技术。基本原理为：火焰的辐射具有离散光谱气体辐射和伴有连续光谱固体辐射，其波长在0.1～10 μm 或更宽的范围，为了避免其他信号的干扰，常利用波长＜300 nm 的紫外线，或者火焰中特有的波长在4.4 μm 附近的CO2辐射光谱作为探测信号。紫外线传感器只对185～260 nm 狭窄范围内的紫外线进行响应，而对其他频谱范围的光线不敏感，利用它可以对火焰中的紫外线进行检测。到达大气层下地面的太阳光和非透紫材料作为玻壳的电光源发出的光波长均＞300 nm，故火焰探测的220～280 nm 中紫外波段属太阳光谱盲区（日盲区）。

4 主要功能

4.1 结构紧凑，环境适应性强，智能化程度高

可用于石化高危部位，长周期，无人智能化全天候安全防护，用于重点生产部位的初起火灾隐患的安全防护，系统可长时间、长周期自主运行，应用灵活可单独布置也可联网布设，可配套于现有安防装备节约投资。系统专门针对石油化工系统的易燃易爆生产环境特点开发设计，确定技术路线为：高灵敏度、快速反应、体积小兼容性好、成本低易普及。对于一个烛光的火源可以在3～5 ms 内捕捉，判断并迅速完成信号处理，在35 ms 内完成诸元解算，并发出动作指令，立即驱动执行机构完成预定动作，干粉喷射系统或水雾喷射系统可在1 s 内完成全部动作，同时将信号回传至操作室，完成报警及联机动作等后台动作，从而将火灾扑灭在初起阶段。

4.2 实现24 h 无间断，全天候无人值守

此系统安装调试完成后，可智能化自主运行，值守期间系统可实时完成系统故障自检，巡检区域内火灾隐患自主探测，信息自主判断，激发后自主完成全部动作过程，无需人员干预。带有手动操作钮，在特定情况下，可由人员手工操作。

4.3 反应灵敏

紫外火焰探测技术，使系统避开最强大的自然光源一太阳造成的复杂背景，使得在系统中信息处理的负担大为减轻。所以可靠性较高，加之它是光子检测手段，因而信噪比高，具有极微弱信号检测能力，除此之外，它还具有反应时间极快的特点。

5 使用环境和主要应用场所

5.1 环境条件

使用环境：系统经实测，可以在日光及高温下可靠作业，不会出现误动作；传感器监测距离为10 m 以内最佳；环境温度-32 ℃～120 ℃，有特殊温度及其他环境要求可以定制。动作时间：驱动起爆器35 ms、驱动电磁阀约1 s。

5.2 应用

适用于炼厂中各种高温泵、管路调节阀、进料泵及加油站等重点部位的安全防护，以及长输管线、罐区、油田等无人值守危险区域；仓库、集装箱等人员不便经常到达的地点，在灭火控制箱安装前应根据厂矿企业生产的实际情况和使用条件，设计安装方案，确定灭火控制箱的安装地点、数量及安装方式。安装于管道有爆炸危险源附近，在泄漏的易燃物初始燃烧或爆炸时侦测爆炸或燃烧火焰，减少灾害损失。安装时应保证接线牢固可靠，以防在使用过程中因接触不良过热或产生火花。

6 结束语

防爆智能灭火控制器专门针对石油化工行业生产过程中火灾发生的危险特点，研发的新型智能灭火控制器，用于石化高危部位，长周期、无人智能化全天候安全防护，用于重点生产部位的初起火灾隐患的安全防护。经多次试验、演练和实际应用表明，该石化防爆智能灭火控制器实用性强，尤其在初起火灾时效果显著，具有较好的推广应用价值。