楊政勃

摘要：結(jié)合危廢貯存庫的布局、存放物料火災(zāi)特性和國家規(guī)范，按照探測器設(shè)置需滿足及時性、準(zhǔn)確性和可靠性的要求，對常見的大空間火災(zāi)探測器進(jìn)行比較分析，提出較為合理的設(shè)計應(yīng)用方案，并列舉了在工程中的實際應(yīng)用方案。

關(guān)鍵詞：大空間； 火災(zāi)探測； 吸氣式感煙火災(zāi)探測器； 圖像型火災(zāi)探測

1 引言

隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)廢物特別是危險廢物產(chǎn)生量和種類不斷增多，危險廢物的集中管理和綜合處置項目得到蓬勃發(fā)展，為了節(jié)約用地成本，提升危廢貯存空間利用率，多層立體倉庫應(yīng)運而生。倉庫貨架上貯存物密集性越高，火災(zāi)煙霧阻礙、熱障效應(yīng)越明顯，給火災(zāi)自動報警探測器選型帶來很大困難。選型不合理，報警不及時，會導(dǎo)致火勢迅速蔓延，后期撲救難度大，極易引起重大的財產(chǎn)損失

2 危廢倉庫火災(zāi)危險性分析

根據(jù)危廢倉庫物料特性，一般將存放閃點不大于60℃的可燃廢物的倉庫危險性定為甲類（危廢倉庫存在GB50016表3.1.1甲類倉庫類別中第2、5、6點物料，所以不定義為乙類，定義為甲類），存放閃點大于60℃的可燃廢物及難燃或不燃廢物的倉庫危險性定為丙類，本次主要針對甲類倉庫進(jìn)行分析。

為了便于焚燒物料配伍，根據(jù)高低熱值儲存的倉庫內(nèi)既有早期出現(xiàn)煙霧的固態(tài)或固液混合類物料，又有直接明火的液態(tài)類物料。大部分貨物的共同特點是易燃，由于多層立體倉庫內(nèi)貨位之間不設(shè)封閉隔離，貨位空間聯(lián)通，發(fā)生火災(zāi)時高溫?zé)熿F容易蔓延擴散至毗鄰貨位，造成熱煙蔓延起火；貨架列間縫隙和三向堆垛叉車巷道在庫內(nèi)縱橫貫通，形成氣流豎井，造成煙囪效應(yīng)，火災(zāi)時可成為熱對流通道，加劇燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，火勢會順著貨與貨之間、箱與箱之間的縫隙不斷擴展，熱煙快速向庫房上層蔓延；在豎井條件下，熱煙垂直向上蔓延的速度可達(dá)到4 m/s，為充分利用空間，堆垛物品擺放非常密集，火災(zāi)初期不易被發(fā)現(xiàn)，待火勢沿貨架層層蔓延、擴散，撲救難度會成倍放大，甚至引起爆炸危險。因此火災(zāi)初期探測器的準(zhǔn)確設(shè)置很有必要。

3 危廢倉庫火災(zāi)探測器選型

工業(yè)危廢貯存庫貨架高度多在10m 左右（房間高度約12米），在火災(zāi)初始階段會有兩種情況存在：

對火災(zāi)初期有陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱，很少有火焰輻射的固態(tài)或固液混合狀物料；

對火災(zāi)發(fā)展迅速，無陰燃階段，伴隨有強烈的火焰輻射和少量煙、熱的液態(tài)物料。根據(jù)GB50116-2013規(guī)范，分別選擇感煙火災(zāi)探測器和火焰探測器。為了及時避免火情擴大，需要探測器同時滿足及時性、準(zhǔn)確性報警的功能。據(jù)此進(jìn)行分析：

3.1 感煙式探測器

危廢貯存庫存在以下特點：

物料堆放較密，煙氣上升通道影響明顯，過道上檢測煙氣滯后性明顯，底層物料發(fā)生火情需要待煙氣上升到貨架頂部才能檢測到煙氣；

為防止物料堆放引起升溫或可燃、有毒氣體聚集，倉庫均采取排風(fēng)措施；

煙氣在上升過程中的冷卻和下落，熱對流形成的氣流會使煙縷擴散，發(fā)生煙霧斷流現(xiàn)象或?qū)踊F(xiàn)象等特點。

上述特點導(dǎo)致建筑頂處因煙霧稀少不足以觸發(fā)火災(zāi)探測器報警，常規(guī)的點型感煙探測器無法在危廢多層立體倉庫中及時發(fā)揮作用，需要采用特殊場所使用的火災(zāi)探測器：線性光束感煙火災(zāi)探測器、吸氣式感煙火災(zāi)探測器。

3.1.1 線型光束感煙火災(zāi)探測器

線型光束感煙火災(zāi)探測器報警原理是判斷探測器光路上出現(xiàn)煙霧時， 減光率達(dá)到預(yù)設(shè)閾值而產(chǎn)生報警信號。

根據(jù)危廢倉庫特點，如設(shè)置線型光束感煙火災(zāi)探測器，需要按照煙霧的分層特點在不同高度分層設(shè)置。當(dāng)煙霧聚集至頂棚達(dá)到報警濃度時，設(shè)在頂棚附近的線型光束感煙火災(zāi)探測器報警，此時火情極有可能已經(jīng)較為嚴(yán)重，無法滿足及時性；而設(shè)在中間高度的探測器光路極易被三向堆垛叉車或桶裝貨物遮擋產(chǎn)生誤報，無法滿足準(zhǔn)確性。因此線型光束感煙火災(zāi)探測器在危廢貯存庫使用過程中響應(yīng)速度難以達(dá)到初期準(zhǔn)確報警。

3.1.2 吸氣式感煙火災(zāi)探測器

吸氣式感煙探測器主要針對火災(zāi)的陰燃階段，在陰燃階段對煙塵進(jìn)行識別，如果超過預(yù)定濃度，在第一時間發(fā)出火災(zāi)預(yù)警，為在場人員撤離和消防隊員滅火爭取時間，滿足及時性。

探測器采用水平和垂直結(jié)合方式在不同高度布置水平采樣管，實現(xiàn)對不同高度的煙霧探測，解決煙霧斷流現(xiàn)象或?qū)踊F(xiàn)象帶來的無法探測火災(zāi)問題，滿足準(zhǔn)確性。

工業(yè)危廢貯存庫的物料多以罐體承裝，灰塵影響較小，而吸氣式煙霧探測器本身具有高效過濾功能，可以有效消除灰塵的影響。具有靈敏度高、誤報率會很低特點。

由此可見吸氣式感煙火災(zāi)探測器滿足本類項目火情檢測的設(shè)置要求。

3.2 火焰探測器

工業(yè)危廢倉庫中存在液體物料，其燃燒無無陰燃階段。需要探測器對燃燒火焰的輻射性具有快速的響應(yīng)能力，故選需要配置火焰探測器。火焰探測器分為點型火焰探測器及圖像型火災(zāi)探測器兩大類：

3.2.1 點型探測器

點型探測器，是將目標(biāo)和干擾源的能量是疊加到單元器件上。實際檢測中根據(jù)探測火焰發(fā)出的紅外或紫外光感光火災(zāi)探測器發(fā)出報警信號。但由于判據(jù)單一，容易對高功率熱源或強光產(chǎn)生誤報警。復(fù)合型防火探測器雖然增加了判據(jù)的數(shù)目，但沒有完全消除以上缺點。

3.2.2 圖像型火災(zāi)探測

是將目標(biāo)和干擾源的能量是分別體現(xiàn)在不同的單元器件上，從根本上將將目標(biāo)和干擾源進(jìn)行區(qū)分，很好的解決了上述問題?；趯崟r視頻影像分析的感火焰式火災(zāi)探測技術(shù)，同時分析監(jiān)控現(xiàn)場的紅外影像和彩色色影像，利用火災(zāi)火焰在影像上的表現(xiàn)特征，進(jìn)行多方面參數(shù)的綜合分析。具有及時性高、抗干擾能力強、準(zhǔn)確性高等優(yōu)點。

4 工程實例

4.1 工程概況

本工程為某危廢焚燒處理廠的1#可焚燒廢物貯存庫，建筑平面尺寸108.6米*54.6米，高14.1米，單層，屋面采用輕鋼屋面。倉庫設(shè)置22排貨架，均為五層立體排架，貨架層高1.8米，倉庫內(nèi)物料主要有油類、乳化液、有機溶劑類、表面處理液等液態(tài)類危廢物料；油渣、污泥類、廢酸堿、溶劑渣類、廢石棉等半固態(tài)/固態(tài)物料。

4.2 探測器設(shè)計方案

根據(jù)物料燃燒特性以及倉庫結(jié)構(gòu)，設(shè)計采用吸氣式感煙火災(zāi)探測器與雙波段圖像型火災(zāi)探測器的相結(jié)合方式。

貯存庫內(nèi)共設(shè)置22套吸氣式感煙火災(zāi)探測器，探測系統(tǒng)均掛在貨架端頭側(cè)面距地面1.5 米處，由于煙氣可能在7米處出現(xiàn)分層現(xiàn)象，因此每個貨架在二層頂部、四層頂部設(shè)置2層水平采樣管，采樣管采用φ25PVC 管，采樣點間距為3 米。從探測器引出3 根垂直貼在立架側(cè)延伸到安裝位置后再水平敷設(shè)，置于貨架中間縫隙，具體位置不影響貨物進(jìn)出。

由于貯存庫頂部為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，采樣管在頂部采用穿管直接敷設(shè)。探測系統(tǒng)掛在墻壁上距地面1.5 米處. 采樣管從探測器引出3根垂直貼在墻上延伸到屋頂后再分開水平敷設(shè)，水平采樣管間距為6 米，采樣點間距為3 米，頂部共配置6套吸氣式感煙火災(zāi)探測器。

考慮雙波段圖像型火災(zāi)探測器最大探測距離為100米，探測角度：64°×50°（25m）、42°×50°（50m）、22°×17°（100m），本工程橫向距離超過100米，因此設(shè)計在四角裝設(shè)4套圖像型火災(zāi)探測器，采用壁裝方式，裝設(shè)在頂棚底部，滿足探測器設(shè)置要求。

5 結(jié)束語

結(jié)合工業(yè)危廢貯存庫的布局特點及存放物料火災(zāi)特點，選取吸氣式感煙火災(zāi)探測器與雙波段圖像型火災(zāi)探測器的相結(jié)合方式，既實現(xiàn)了對早期火災(zāi)煙霧探測的要求，又滿足了早期火焰探測的要求，同時兼具視頻可視功能，在保護(hù)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)雙重覆蓋，探測功能上實現(xiàn)互補。同時也為實際工程應(yīng)用中工業(yè)危廢貯存庫的火災(zāi)探測器選型提供了依據(jù)。

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