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摘要：本文介绍了化工行业火灾报警系统的设计，设备的选型及安装，系统的运行维护方法。
关键字：火灾报警系统；化工企业
Abstract: This paper introduces the design of fire alarm system in chemical industry, selection and installation of equipment, maintenance of system operation.
Key words: fire alarm system; chemical enterprises
中图分类号：TU2文献标识码： 文章编号:
化工企业的原料、半成品、副产品、产品和废弃物大都是具有易燃、易爆、有毒、有害危险特性的危险化学品，其生产过程常常在高温高压下进行。如果防范措施不到位，容易发生爆炸、火灾、中毒等生产事故。一般来讲，化工企业出现事故，必须满足温度、浓度、火源等条件，才会发生。火灾报警系统通过对多种探测器对危险品、危险源区域附近温度、浓度、火源等实时监控，结合灭火设备的综合运用，有效的加强了化工企业的安全管理。
设计人员在从事火灾自动报警及消防联动控制系统设计时,首先面临的是根据建筑物的实际情况,按照国家颁布的有关消防法规如:GB50116《火灾自动报警系统设计规范》、GB50016《建筑设计防火规范》以及 GB50045《高层民用建筑设计防火规范》等来选择及配置各种消防自动设备,以保证设计出一个符合规范、造价合理、实用有效的火灾自动报警及消防联动控制系统。
火灾报警系统的设计应根据企业区域划分和全厂总平图布置，明确建筑物（构筑物）的总面积、结构特点、层数、总高度、用途，以及所处的位置，毗邻建筑的火险状况等等。进而根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等，确定属于报警系统保护对象的级别，如工业建筑中甲、乙类生产厂房、甲、乙类物品库房都属于一级保护对象。并确认图纸中选用的火灾自动报警系统形式和配置的消防设施的种类。
火灾自动报警系统形式有三种，即：区域报警系统，由区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成或由火灾报警控制器和火灾探测器等组成功能简单的火灾自动报警系统，宜用于二级保护对象；集中报警系统，由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成的功能较复杂的火灾自动报警系统，宜用于一级和二级保护对象；控制中心报警系统，控制中心报警系统是由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火災探测器等组成或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成的功能复杂的火灾自动报警系统。宜用于特级和一级保护对象。
消防报警设备主要由火灾探测器、手动报警（消防栓）按钮、声光报警器、输入输出模块、消防水泵、排烟风机、应急广播、应急照明箱等设备组成，设备选型时除了技术参数要求外，还要根据总图的防爆区域划分，选择消防设备为防爆型或普通型。下图是火灾报警系统及和消防联动控制系统框图。
在《石油化工企业设计防火规范》2008版第8.12.1条“石油化工企业的生产区、公用及辅助生产设施、全厂性重要设施和区域性重要设施的火灾危险场所应设置火灾自动报警系统和火灾电话报警”。以下根据化工企业生产特点，分为生产区、罐区、仓储区、办公区及配电室对火灾报警系统作阐述：
生产区火灾报警系统设置
对生产区可能泄露或聚集可燃气体的的部位，应在附近安装可燃气体报警器。如果现场环境温度超过输送物料闪点，一旦发生泄漏便会立即发生火灾，应选择复合式感烟感温火灾探测器，或者紫外火焰探测器。手动火灾报警按钮应设置在醒目和便于操作的位置，如每个楼层楼梯处或消防箱处。
对生产区为密闭厂房结构，应根据工艺介质情况，设置可燃气体浓度报警器。检测密度大于空气的可燃气体，其安装高度应距地面(或平台面)0.3~0.6m。检测密度小于空气的可燃气体，其安装高度宜高出释放源0.5~2m，如有必要，可根据气体可能聚集的屋面附近安装。系统设计应根据防火分区设置联动自动灭火系统，事故时自动启动事故排风装置，自动关闭相关部位进气阀，并启动防火卷帘门隔绝火灾区域。
设计人员在设计火灾探测器安装标高及位置时，可能没有真实反映探测器测量的最佳位置。这需要工艺人员和电气安装人员对泄漏部位复核，明确可燃气可能聚集部位，排除周围蒸汽或其它障碍物的干扰，减少运行阶段探测器误报。
罐区
在工艺设计上，原料罐区通常靠近相应的生产加工装置， 成品罐区靠近装车栈台。因此除了设计时注意可燃气体报警器的布置，还应考虑操作检修频次对可燃气体报警器传感器使用寿命的影响。常见的传感器有催化燃烧传感器、半导体传感器、电化学传感器、红外气体传感器、光离子化传感器等。催化燃烧式的传感器是应用最广泛的低成本可燃气体探测传感器，寿命一般为2年。红外式传感器可探测碳氢类可燃气体、二氧化碳等。可以无氧环境工作，抗中毒，精度高，耗电低，寿命一般大于5年。设计人员选型时可根据安全等级要求和经济条件合理选择报警器类型。
化工企业罐区范围较大，火灾报警系统设备主要以手动报警按钮和可燃气体报警探测器为主。甲、乙类装置区周围和罐组四周道路边应设置手动火灾报警按钮，其间距不宜大于100m。可燃气体安装在防火围堰内，可能泄露的阀门、法兰附近。单罐容积大于或等于30000m³的浮顶罐的密封圈处应设置火灾自动报警系统；对于重要的火灾危险场所应设置消防应急广播。对可能遭遇雷击的火灾报警设置点，系统设计时还应考虑防雷因素。
仓储区
根据储存物品的性质和储存物品中的可燃物数量等因素,储存物品的火灾危险性分为甲、乙、丙、丁、戊类。化工企业一般将仓储区分为甲类库房、乙类库房、丙类库房等。大型库房通常天花板很高,仓库中有大量的空气,烟雾很容易被稀释。对于那些天花板很高的仓库,可将火灾探测器布置在天花板上或货架中间,探测这些地方是否有烟雾。探测器应布置在易于接近的位置,以便于运维阶段用户对探测器进行设置和维护。
感烟探测器多为光电型感烟探测器，原理为感光电极处于激光照射下发生电信号，当火灾烟雾遮蔽激光时，电极失电，发出报警信号。光电感烟探测器又分为散光型和遮光型两种。一般的点型光电感烟探测器属于散光型的，多用于设有小型空间的建筑；线型光束探测器属于遮光型，多用于较大的仓库、仓房。
仓库中的防火分区之间必须采用防火墙分隔， 防火墙上不应开设门窗洞口，当必须开设时，应设置固定的或火灾时能自动关闭的甲级防火门窗。门窗与防火墙体不应有间隙，如存在间隙应采用防火封堵材料将墙与门之间的空隙紧密填实。
四、办公区及配电室
办公区及配电室的火灾探测器主要以点型光电火灾感烟探测器为主，根据火灾探测器的保护面积及保护范围设置。
消防应急灯和安全疏散指示灯必须备有两个电源，即正常电源和紧急备用电源。紧急备用电源一般由自备发电和蓄电池供给，如采用蓄电池时，其连续供电时间不能小于200min。消防应急照明灯和安全疏散指示标志的照度不应低于0.5勒克斯，使之充分地照亮走道、楼梯及其他疏散路线。
安全疏散指示标志宜设在太平门的顶部或疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙面上，走道上的指示标志间距不宜大于20m。消防应急照明灯和安全疏散指示灯应设玻璃和其他不燃烧材料制作的保护罩。疏散楼梯间应用明显标志标明所在部位和层数，使楼内人员及时了解自身所处的位置，以利于安全疏散。
系统设计时应考虑回路容量、回路划分，回路的报警和联动功能。对于当用户需要特殊的防雷设计时,可在火灾报警控制器的通讯总线、交流电源线、直流电源总线、消防电话总线、广播总线出口增设浪涌保护器进行对火灾报警控制器的保护。如有必要，可设置户内户外总线转接的接口箱进行防雷。
化工场所的消防环境复杂，如何从技术角度，对多种探测器、报警系统及灭火设备进行集中管理及综合运用，避免火灾报警设备误动作、漏报等现象，是目前火灾报警系统设计中难点。通过在设计过程中与各个专业充分沟通，了解建设单位生产环境，了解火灾报警设备运维部门意见，才能完善火灾危险源的监控，最大程度的提高化工企业的安全管理等级和安全防范系数。
[1] GB50016《建 筑 设 计 防 火 规 范》
[2] GB50116《火灾自动报警系统设计规范》
[3] GB50045《高层民用建筑设计防火规范》
[4] 张小琴.石油化工装置火灾报警系统设计探讨
[5] 北京利达华信电子有限公司2011年产品样本
关键字：火灾报警系统；化工企业
Abstract: This paper introduces the design of fire alarm system in chemical industry, selection and installation of equipment, maintenance of system operation.
Key words: fire alarm system; chemical enterprises
中图分类号：TU2文献标识码： 文章编号:
化工企业的原料、半成品、副产品、产品和废弃物大都是具有易燃、易爆、有毒、有害危险特性的危险化学品，其生产过程常常在高温高压下进行。如果防范措施不到位，容易发生爆炸、火灾、中毒等生产事故。一般来讲，化工企业出现事故，必须满足温度、浓度、火源等条件，才会发生。火灾报警系统通过对多种探测器对危险品、危险源区域附近温度、浓度、火源等实时监控，结合灭火设备的综合运用，有效的加强了化工企业的安全管理。
设计人员在从事火灾自动报警及消防联动控制系统设计时,首先面临的是根据建筑物的实际情况,按照国家颁布的有关消防法规如:GB50116《火灾自动报警系统设计规范》、GB50016《建筑设计防火规范》以及 GB50045《高层民用建筑设计防火规范》等来选择及配置各种消防自动设备,以保证设计出一个符合规范、造价合理、实用有效的火灾自动报警及消防联动控制系统。
火灾报警系统的设计应根据企业区域划分和全厂总平图布置，明确建筑物（构筑物）的总面积、结构特点、层数、总高度、用途，以及所处的位置，毗邻建筑的火险状况等等。进而根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等，确定属于报警系统保护对象的级别，如工业建筑中甲、乙类生产厂房、甲、乙类物品库房都属于一级保护对象。并确认图纸中选用的火灾自动报警系统形式和配置的消防设施的种类。
火灾自动报警系统形式有三种，即：区域报警系统，由区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成或由火灾报警控制器和火灾探测器等组成功能简单的火灾自动报警系统，宜用于二级保护对象；集中报警系统，由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成的功能较复杂的火灾自动报警系统，宜用于一级和二级保护对象；控制中心报警系统，控制中心报警系统是由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火災探测器等组成或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成的功能复杂的火灾自动报警系统。宜用于特级和一级保护对象。
消防报警设备主要由火灾探测器、手动报警（消防栓）按钮、声光报警器、输入输出模块、消防水泵、排烟风机、应急广播、应急照明箱等设备组成，设备选型时除了技术参数要求外，还要根据总图的防爆区域划分，选择消防设备为防爆型或普通型。下图是火灾报警系统及和消防联动控制系统框图。
在《石油化工企业设计防火规范》2008版第8.12.1条“石油化工企业的生产区、公用及辅助生产设施、全厂性重要设施和区域性重要设施的火灾危险场所应设置火灾自动报警系统和火灾电话报警”。以下根据化工企业生产特点，分为生产区、罐区、仓储区、办公区及配电室对火灾报警系统作阐述：
生产区火灾报警系统设置
对生产区可能泄露或聚集可燃气体的的部位，应在附近安装可燃气体报警器。如果现场环境温度超过输送物料闪点，一旦发生泄漏便会立即发生火灾，应选择复合式感烟感温火灾探测器，或者紫外火焰探测器。手动火灾报警按钮应设置在醒目和便于操作的位置，如每个楼层楼梯处或消防箱处。
对生产区为密闭厂房结构，应根据工艺介质情况，设置可燃气体浓度报警器。检测密度大于空气的可燃气体，其安装高度应距地面(或平台面)0.3~0.6m。检测密度小于空气的可燃气体，其安装高度宜高出释放源0.5~2m，如有必要，可根据气体可能聚集的屋面附近安装。系统设计应根据防火分区设置联动自动灭火系统，事故时自动启动事故排风装置，自动关闭相关部位进气阀，并启动防火卷帘门隔绝火灾区域。
设计人员在设计火灾探测器安装标高及位置时，可能没有真实反映探测器测量的最佳位置。这需要工艺人员和电气安装人员对泄漏部位复核，明确可燃气可能聚集部位，排除周围蒸汽或其它障碍物的干扰，减少运行阶段探测器误报。
罐区
在工艺设计上，原料罐区通常靠近相应的生产加工装置， 成品罐区靠近装车栈台。因此除了设计时注意可燃气体报警器的布置，还应考虑操作检修频次对可燃气体报警器传感器使用寿命的影响。常见的传感器有催化燃烧传感器、半导体传感器、电化学传感器、红外气体传感器、光离子化传感器等。催化燃烧式的传感器是应用最广泛的低成本可燃气体探测传感器，寿命一般为2年。红外式传感器可探测碳氢类可燃气体、二氧化碳等。可以无氧环境工作，抗中毒，精度高，耗电低，寿命一般大于5年。设计人员选型时可根据安全等级要求和经济条件合理选择报警器类型。
化工企业罐区范围较大，火灾报警系统设备主要以手动报警按钮和可燃气体报警探测器为主。甲、乙类装置区周围和罐组四周道路边应设置手动火灾报警按钮，其间距不宜大于100m。可燃气体安装在防火围堰内，可能泄露的阀门、法兰附近。单罐容积大于或等于30000m³的浮顶罐的密封圈处应设置火灾自动报警系统；对于重要的火灾危险场所应设置消防应急广播。对可能遭遇雷击的火灾报警设置点，系统设计时还应考虑防雷因素。
仓储区
根据储存物品的性质和储存物品中的可燃物数量等因素,储存物品的火灾危险性分为甲、乙、丙、丁、戊类。化工企业一般将仓储区分为甲类库房、乙类库房、丙类库房等。大型库房通常天花板很高,仓库中有大量的空气,烟雾很容易被稀释。对于那些天花板很高的仓库,可将火灾探测器布置在天花板上或货架中间,探测这些地方是否有烟雾。探测器应布置在易于接近的位置,以便于运维阶段用户对探测器进行设置和维护。
感烟探测器多为光电型感烟探测器，原理为感光电极处于激光照射下发生电信号，当火灾烟雾遮蔽激光时，电极失电，发出报警信号。光电感烟探测器又分为散光型和遮光型两种。一般的点型光电感烟探测器属于散光型的，多用于设有小型空间的建筑；线型光束探测器属于遮光型，多用于较大的仓库、仓房。
仓库中的防火分区之间必须采用防火墙分隔， 防火墙上不应开设门窗洞口，当必须开设时，应设置固定的或火灾时能自动关闭的甲级防火门窗。门窗与防火墙体不应有间隙，如存在间隙应采用防火封堵材料将墙与门之间的空隙紧密填实。
四、办公区及配电室
办公区及配电室的火灾探测器主要以点型光电火灾感烟探测器为主，根据火灾探测器的保护面积及保护范围设置。
消防应急灯和安全疏散指示灯必须备有两个电源，即正常电源和紧急备用电源。紧急备用电源一般由自备发电和蓄电池供给，如采用蓄电池时，其连续供电时间不能小于200min。消防应急照明灯和安全疏散指示标志的照度不应低于0.5勒克斯，使之充分地照亮走道、楼梯及其他疏散路线。
安全疏散指示标志宜设在太平门的顶部或疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙面上，走道上的指示标志间距不宜大于20m。消防应急照明灯和安全疏散指示灯应设玻璃和其他不燃烧材料制作的保护罩。疏散楼梯间应用明显标志标明所在部位和层数，使楼内人员及时了解自身所处的位置，以利于安全疏散。
系统设计时应考虑回路容量、回路划分，回路的报警和联动功能。对于当用户需要特殊的防雷设计时,可在火灾报警控制器的通讯总线、交流电源线、直流电源总线、消防电话总线、广播总线出口增设浪涌保护器进行对火灾报警控制器的保护。如有必要，可设置户内户外总线转接的接口箱进行防雷。
化工场所的消防环境复杂，如何从技术角度，对多种探测器、报警系统及灭火设备进行集中管理及综合运用，避免火灾报警设备误动作、漏报等现象，是目前火灾报警系统设计中难点。通过在设计过程中与各个专业充分沟通，了解建设单位生产环境，了解火灾报警设备运维部门意见，才能完善火灾危险源的监控，最大程度的提高化工企业的安全管理等级和安全防范系数。
[1] GB50016《建 筑 设 计 防 火 规 范》
[2] GB50116《火灾自动报警系统设计规范》
[3] GB50045《高层民用建筑设计防火规范》
[4] 张小琴.石油化工装置火灾报警系统设计探讨
[5] 北京利达华信电子有限公司2011年产品样本