預作用消防系統在新型穿梭板式全自動化立體倉庫中的應用

瀘州立春機械設備有限公司 / 楊俊 李遠樹 彭熙敏

預作用消防系統在新型穿梭板式全自動化立體倉庫中的應用

瀘州立春機械設備有限公司 / 楊俊 李遠樹 彭熙敏

本文主要介紹了先進的預作用消防系統在已建成的瀘州老窖新型穿梭板全自動化成品立體倉庫中的應用。該系統的建成，將極大地擴展新型穿梭板式全自動化立體倉庫在酒類行業中的應用范圍，更大程度降低因消防設備故障或誤動作給酒類企業造成的損失。

預作用消防系統、穿梭板、自動化立體倉庫、酒類行業

為適應白酒行業的高速發展，瀘州老窖集團新投資建成了一座占地面積5400平方米、庫容95萬件的結合穿梭板高位貨架倉庫和巷道式立體倉庫優點的新型穿梭板式全自動立體倉庫，目前該倉庫已整體平穩運行一年有余，其設計理念及建設形式已在《新型穿梭板式全自動化立體倉庫的應用研究》一文中有所介紹。為了全方位展示建設成果，本文將著重介紹預作用消防系統在該倉庫中的應用，以拓展本倉庫中物流模式的應用范圍。

一、常用自動滅火系統的種類及存在問題

目前倉庫使用的自動滅火消防系統主要有氣體滅火系統、泡沫滅火系統和水噴淋（濕式、干式）滅火系統三大類型。但是，氣體滅火系統和泡沫滅火系統構成復雜、投資大，適用于小空間場所的滅火，如果用于大空間立體倉庫，一次性投資過高；因此，在大型立體倉庫中，一般均采用水噴淋系統，而在白酒企業的倉庫中采用的水噴淋系統主要分為濕式、干式兩種類別。

濕式系統的工作原理是消防管道中充滿消防用水，一旦發生火災，噴頭破裂（一般是溫度升高到68℃）后，消防用水迅速噴出實現滅火；但是濕式系統一旦出現誤噴（如噴頭意外損壞），會造成較大的經濟損失，尤其對于煙草、高端成品白酒之類的庫存倉庫。

干式系統的工作原理是增加了充氣裝置，使報警閥后端管道為氣體狀態，報警閥前端管道為充水狀態；火災發生后，火災區域噴頭受熱破裂，報警閥后氣體開始排氣，氣體壓力快速下降后報警閥開啟，消防用水開始注入報警閥后管網，從破裂噴頭噴出實現滅火。雖然設防狀態下，報警閥后管道為氣體狀態，但仍未解決如噴頭或管網損壞將會造成誤噴的問題，且噴水延遲時間較長，故干式系統多用于冬季管道易結冰的地區。

二、預作用消防系統應用優勢

1.預作用消防系統工作原理

預作用系統在結合濕式和干式系統特點的基礎上增加了火災自動探測系統（一般為火焰探測器）、預作用閥（關閉狀態時，消防用水無法通過）、電磁閥（關閉狀態時，氣體無法通過）等，其工作原理為：設防狀態時預作用閥前端管網內為充水狀態，后端管網內為氣體。真實發生火災時，火災探測器發現火警信號后，電磁閥立即啟動排空管網內氣體，同步打開預作用閥向預作用閥后管網注水，一般2分鐘內注滿管網（此時火災區域噴頭可能并未因此區域溫度上升而破裂），轉為濕式滅火系統狀態，當火災區域溫度上升到特定溫度使噴頭破裂后，立即開始噴水滅火。

2.預作用系統采用相對濕式系統的優勢

從上面描述可以看出，預作用系統噴頭如因為故障或意外損壞，由于有火災探測器的保護，在沒有檢測到火災信號（檢測到火苗）的情況下，電磁閥和預作用閥無法打開，即無法向預作用閥后管網充水，故不會有水從故障或損壞的噴頭中噴出；另外，如果因火災探測器故障造成電磁閥和預作用閥被打開，管網中被注滿了消防用水，但是由于沒有真實火災發生，噴頭不會由于溫度升高而破裂，同樣不會有水從噴頭中噴出，即實現了防誤噴的功能。

3.預作用系統采用相對干式系統的優勢

預作用系統采用相對于干式系統，除了同樣具有防誤噴的優勢外，還具備響應速度快的優點，體現在發生真實火災時，區域溫度升高導致該區域噴頭破裂后，系統才開始排氣，然后注水，再開始噴水滅火；而預作用系統是先檢測到火焰（此時火災區域溫度可能還未升高到噴頭破裂溫度），即開始排氣并注水，當火災區域溫度升高導致噴頭破裂后，此時管道內已經注滿了水，故噴頭一破裂即有水噴出進行滅火。由此可見，預作用系統對于干式系統而言，同時具備防誤噴和響應速度快的優點。

三、預作用系統在具體案例中的應用

根據白酒企業倉庫建設的案例和經驗而言，南方名優白酒企業倉庫多選擇濕式水噴淋系統，但是成品酒倉庫的消防系統一般均采用人工控制，以防消防系統因自身故障、管道漏水、火情誤檢等原因導致成品庫存出現水損，給企業尤其是高端白酒企業帶來大的經濟損失。在這種背景下，考慮到本座立體倉庫將主要存放瀘州老窖的高端產品國窖1573等，一旦出現滅火系統誤動作或者管網漏水，將造成極大經濟損失，故在經過多方研究后，決定在本項目中采用預作用消防系統。

1.消防系統方案概述

本倉庫設8臺堆垛機和10臺穿梭板，出入庫作業相互獨立，出入庫能力分別為10萬件/8小時，貨位數13608個，總庫容95.256萬件成品酒（以經典裝國窖1573，500ml×6瓶/件計算）。根據《白酒廠設計防火規范》表3.0.1規定，本倉庫火災危險等級為丙類，耐火等級為二級；根據《白酒廠設計防火規范》表3.0.3和3.0.5相關規定，主體占地4600平方米，分為一層總占地4000平方米的貨架區(用混凝土隔墻平均分為庫區一和庫區二)和兩層各占地600平方米的附樓（二樓為打碼理貨區，一樓為裝車發貨區）。

由于附樓為人工作業區，為減少投資，附樓一二層均采用濕式滅火系統，僅貨架區采用預作用滅火系統，倉庫結構及消防系統分區鳥瞰圖，見圖1。

2. 系統布置

（1）室外消防設施布局及消防主管網走向

由于本倉庫建設用地為瀘州老窖灌裝基地，基地內已建有消防泵房（配有自噴泵XBD8.4/75-200x4兩臺，泡沫泵XBD12/40-150x6兩臺）和一座800m2消防水池，距離本倉庫約250米，經過核算，上述設施可滿足本倉庫消防需要，故僅需在本倉庫附近閑置用房內建設專用設備用房即可，布局及主管網走向，如圖2。

圖1 倉庫結構及消防系統分區鳥瞰圖

在符合國家規范的基礎上，為節約建設投資，本倉庫未設泡沫滅火系統，圖2中紅色DN100消防水管雖由泡沫泵引出，但未經過泡沫罐，故并非泡沫系統，只是利用了已有的泡沫泵而已。圖2中白色填充區為從立庫專用設備室到立庫主體內部預作用消防系統的管道管溝。

（2 ）預作用系統主設備布置

由于本倉庫內部貨架按貨位算分為上下9層，總計貨位數13608個，為滿足消防規范要求，每層均要設置噴頭，且每個預作用報警閥組控制噴頭數量不得超過800個，故在專用設備室內共設計有24組預作用報警閥組，具體布置如圖3和圖4。

（3）立庫主體內部預作用消防管道

根據國家規范要求，為實現本倉庫的設計意圖，在立體倉庫主體的貨架區內，設置了9層共計4896套噴頭，形成8組干線管網（每組三根干線管），由于本項目體量大，如對室內管網全部介紹，占用篇幅較大，且各組干線管網結構形式大同小異，故僅對其中一組干線管網進行介紹，具體形式如圖5。

四、預作用系統實際應用效果

在通過消防驗收后，本套預作用系統已投入使用一年有余，得益于施工過程中對工程質量的有效監督和控制，至今未出現誤報的情況。但為保證安全，進行了三次消防演習，演習中用設備主動干擾感光探測器，使探測器發現“火光”后啟動報警信號，同時打開電磁閥和排氣閥，迅速排出管道內氣體，預作用閥隨之打開，消防水泵啟動，向管內注水，在現場可以明顯聽到管內迅速注水的聲音。

圖2 室外消防設施布局及消防主管走向示意圖

圖3 預作用報警閥組布置示意圖

圖4 空氣壓縮系統管線連接示意圖

圖5 預作用消防管道原理示意圖

通過一年多的使用，預作用消防系統表現良好，解決了成品庫房中濕式消防系統在實際運行中不敢放心使用“自動模式”的擔心。預作用消防系統在本項目中的成功運用，也為新型穿梭板式全自動立體倉庫的應用拓展了廣闊的市場空間。