糖厂自动射流灭火系统的电气设计

覃 思

（中国轻工业南宁设计工程有限公司，广西 南宁 530031）

0 引言

随着人们生活水平的提高和经济的快速发展，人们对糖的需求也在增加，这促进了糖厂的规模扩大和自动化程度的提高。因为糖厂车间面积大、设备多且员工密度大，一旦发生火灾，势必会给糖厂财产和员工生命安全带来重大损失。所以，早期火灾的精准探测并迅速扑灭，是车间火灾防控的重点。

糖厂因为设备品种多、工艺复杂，所以车间的层高或者区域分隔存在差异性，除了一般空间场所，还会出现高度超过12米的大空间区域。在建筑设计防火规范GB50016-2014［1］中规定，常规感烟探测器的最大安装高度为12米，感烟仅为8米；而自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2017［2］也规定，常规自动喷水灭火系统仅适用于8米以下的民用与工业建筑或8~12米的非仓库类高大净空场所。所以，对车间内高度超过12米的大空间区域，无论是喷洒头还是常规的感烟、感温探测器的作用效果都因为高度限制而无法正常发挥作用，而自动射流灭火系统则解决了这个问题。自动射流灭火系统具有定位精准、探测距离远、保护面积大、喷射流量大、响应速度快、误报率低等多种优点，能够极大消除火灾隐患，保障糖厂财产安全和员工生命安全。

1 系统概述

自动跟踪定位射流灭火系统是利用红外线、数字图像或其他火灾探测组件对火焰的探测进行早期火灾跟踪定位，并通过自动控制来实现灭火的固定射流灭火系统。

1.1 系统组成

该系统主要由自动射流灭火装置、阀门、供水管道、消防泵组、末端试水装置及控制设备即智能灭火装置控制器、解码器和现场控制盘等组成，示意图如图1所示。

1.2 控制设备

自动跟踪定位射流灭火系统的控制设备介绍如下。

智能灭火装置控制器采用一体化设计，具有视频预览、录像和回放功能，火灾报警声光显示和消防联动功能，前端设备管理、控制功能和日志记录、查询功能，可与常规火灾报警控制系统配套使用，组成一套集中管理的火灾自动报警系统。

解码器是灭火装置和消防阀门的驱动设备，具有采集阀门状态及水流状态的功能。

图1 自动射流灭火系统组成示意图

现场控制盘可现场控制灭火装置、消防阀和消防泵，可控制同回路任一地址的灭火装置。

1.3 工作原理

自动射流灭火装置的探测组件，具有火灾探测功能。探测组件通过对火焰的红外光谱，紫外光谱特征进行双重采集，并将采集信息送入智能灭火装置控制器进行分析处理，经过系统的确定后，启动装置对火焰进行定位射流灭火控制。

灭火装置控制器必须配合解码器使用，具有无源输入联动控制输出、阀电控制输出、CAN总线通讯技术等功能，能接收来自解码器的无源信号输入，报警时有无源联动输出。控制器通过无源方式启动解码器而产生多路联动控制信号，同样通过接收无源信号来达到联动报警等功能。控制器一旦接收到火警信号，将立即启动该区域的灭火装置进行扫描，并精确定位射流灭火，同时联动水泵、阀门、消防报警和视频记录等配套设备进行火灾扑救。

2 工程应用

2.1 工程概况

某糖厂车间共五层，建筑高度40米。该车间三、四层某处的上下对应位置存在一个约长40米、宽8米的大型设备检修孔，根据建筑防火要求，需要进行自动跟踪定位射流灭火系统设计。该区域共设置4台喷射型自动跟踪定位射流灭火装置。

2.2 系统设计

本工程采用喷射型自动跟踪射流灭火系统，该灭火装置为喷水、探测一体化产品，该系统设有自动控制、手动控制和现场控制三种控制方式。

自动控制：扇形炮完成定位后，发出报警信号，联动电磁阀水泵等配套设备喷水灭火，火灾扑灭后自动关闭电磁阀和水泵。如有复燃，重复所有动作。

手动控制：扇形炮完成定位后，发出报警信号，此时，人工打开电磁阀和水泵等配套设备喷水灭火。同时，在控制室可以通过智能灭火装置控制器远程并可视控制喷射型自动射流灭火装置、电磁阀及消防泵动作。

现场控制：在现场可以通过现场控制盘手动控制喷射型自动射流灭火装置、电磁阀及消防泵动作。

喷射型自动跟踪射流灭火系统报警原理，如图2所示。在车间处设置区域控制箱，区域控制箱通过光纤传输至消防控制室灭火装置控制器。

图2 喷射型自动跟踪射流灭火系统报警原理图

2.3 平面布置

喷射型自动跟踪射流灭火系统报警平面布置图，如图3所示。解码控制器与探测组件或水炮的安装距离≤1m；手动控制盘安装高度为距地面1.5m靠墙壁安装，操作时应能看清炮体动作。

2.4 系统配置

喷射型自动跟踪射流灭火系统配置在保证防火设计要求下可以根据用户需求和预算进行灵活配置。本工程主要设备配置表，如表1所示。本工程消防控制室内设置一套UPS电源装置和一台标准机柜，标准机柜用于安装灭火装置控制器、矩阵切换器等设备。

图3 喷射型自动跟踪射流灭火系统报警平面布置图

表1 工程主要设备配置表

2.5 供电电源

灭火装置电压为直流DC12V由解码器提供，解码器由区域控制箱供电，其中心设备和区域控制箱均为交流220V供电。

2.6 电缆选择和布线

系统的供电线路和传输线路安装时选择使用电缆的各项指标、参数以及耐火等级需要符合国家相关标准和工程设计要求，以确保整个系统正常稳定运行。

所有线缆均采用耐火型电缆穿钢管敷设，电源线与信号线及其他通讯线应分别单独穿管，不得穿入同一线管。强电与弱电不应穿同一根线管。

2.7 系统接地

系统接地是抑制干扰的重要措施，当系统产生不明故障和误报火警时，首先考虑的是系统接地是否良好。根据火灾自动报警系统设计规范GB 50116-2013［3］要求，应符合下列规定。

第一，本工程考虑电子设备和防雷共用接地系统时，接地电阻应小于1欧姆。

第二，消防控制室内所有电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架和金属管、槽等，应采用等电位连接。

3 结语

糖厂设置工艺设备多，所以一般采取高且面积大的空间设计，一旦发生火灾极易迅速燃烧且燃烧范围广。对糖厂的火灾防控，灭火的有效性和经济性应重点考虑。对糖厂内可燃物不集中的大空间场所，若采用常规消防系统，大面积安装喷洒头，由于喷头距离火源高度大，喷出的水滴受空间高度影响更分散，洒水密度低无法有效灭火；常规的感烟、感温探测器也无法正常探测报警。基于以上原因，采用自动射流灭火系统可以很好的解决这些问题，自动跟踪定位射流灭火系统集防火、监控、自动灭火于一体，节省了资源、降低了成本、提高了效率。电气设计将常规火灾报警联动控制系统与自动跟踪定位射流灭火系统结合，互相补充，实现对糖厂全方位火灾探测与防护，为安全生产做出贡献。