石油化工企業火災自動報警系統設計的探討

孫志春

（天津渤化工程有限公司，天津300193）

在石油化工企業中，大量易燃、易爆以及有毒可燃的危化品在生產、運輸、存儲中極易引發火災和爆炸事故，產生的損失大，傷亡大，危害大。火災自動報警系統能夠及時發現火災隱患并疏散人員，是保證企業安全生產的重要措施之一。

現階段石油化工企業火災自動報警系統可以參考的規范有《火災自動報警系統設計規范》、《石油化工企業防火設計規范》、《建筑物防火設計規范》。相較民用建筑，石化企業廠房占地面積大且比較分散，環境復雜且專業性強，以上規范都未能做出比較詳細的規定，這就使我們在實際設計中遇到很多困難。筆者結合多年化工企業火災報警系統設計經歷，通過本文拋磚引玉，與大家共同探討石油化工企業火災自動報警系統設計。

1 常規火災自動報警設計

1.1 火災探測器的選擇

火災探測器的選擇應根據設置現場的火災形成和發展的特點、房間的高度、環境特點、以及裝置使用的危化品特點等來選擇。石油化工企業大部分裝置區都會有易燃易爆的液體或氣體，所以應選用可燃氣體探測器。不過可燃氣體報警信號不能直接傳到火災自動報警系統，而傳送到獨立的可燃有毒氣體檢測系統[1]。可燃有毒氣體控制器可以將信號傳到火災自動報警系統中，并實現聯動控制。在有可能產生陰燃的場所應設置防爆感煙或防爆感溫感煙復合探測器。大部分石油化工企業裝置區的易燃易爆液體或氣體不會有陰燃階段，這就需要設置防爆型火焰探測器。

1.2 手動火災報警按鈕

手動火災報警按鈕應設置在每層建筑物的疏散出入口處，每個防火分區至少設置1個手動火災報警按鈕。從一個防火分區內的任何一個位置到最近的手動報警按鈕的距離不應大于30m[2]。甲乙類裝置區的周圍和罐區的四周路邊應設置手動報警按鈕，間距不應大于100m[3]。

1.3 火災警報裝置

石油化工企業通常不設置應急廣播系統，但在每個防火分區至少應設置一個火災警報裝置。在爆炸性氣體環境中應裝設防爆型聲光報警器，在環境噪音大于60dB的生產車間內應設置隔爆型警笛。

1.4 消防電話

在消防控制室設置消防專用電話總機，在消防泵房，控制室，門衛，消防供電配電室設置消防專用電話分機。在爆炸和火災危險及腐蝕性場所不應設置帶插孔的手動火災報警按鈕。石油化工企業無線對講系統可以作為消防報警電話，還可以在重點位置設置防爆報警電話，能夠與火災報警系統聯動。

1.5 模塊箱的設置

如果我們選擇非編碼的防爆手動報警按鈕，防爆探測器，這時就需要通過編碼模塊與系統相連，每個編碼模塊有一個獨立的編碼，編碼模塊應集中安裝在模塊箱內，模塊箱設置在非防爆區域內。防爆區內設本安型感煙探測器，本安型手動報警按鈕等回路應串聯一個齊納安全柵，安全柵應設置在非防爆區的模塊箱內。

2 圖像型火焰探測器的應用

根據有關規范要求，現在化工企業裝置區內應設置視頻監控攝像頭。一般情況下，火災報警和視頻監控是相互獨立的，兩者之間沒有協同工作機制。隨著視頻監控技術普及和圖像處理技術的發展，將攝像機采集的信號傳至計算機處理系統，利用圖像處理技術判斷有無火災發生。

現階段常規火災自動報警探頭會有一定的誤報概率，當出現火災報警出現時，如果能利用視頻監控圖像確定報警位置火災報警情況，就可以快速準確的判斷并定位火災發生位置。

工業電視系統與火災自動報警監控系統中的火焰探測器同步聯動，當發生火災自動報警時，系統能自動將火災報警點的圖像傳到監控站，并同時發出聲光報警信號，提示調度人員及時確認和處理。

圖像型報警探測器可以在監控區域內實現火災報警和現場監控的雙重功能，利用圖像識別方法實現火災探測，還具有無接觸，響應速度快，探測范圍廣等特點，特別適用于化工企業的現場環境。視頻監控作為火災探測技術手段正處于初步應用階段，視頻火災探測技術有著無可比擬的技術優越性，必將形成大規模應用的局面。視頻火災探測器和基于熱成像的探測技術的火災探測已在國外通過項目的驗證，并且大量應用在石油化工領域，其可靠性和必要性已經得到了證明。我國《特種火災探測器》GB15631-2008的頒布推動了視頻火災探測器在工業領域的試點和應用。

石油化工裝置區火災探測分為氣探測和火探測，用以有效的預防和制止火災的發生。氣體探測的方式包括點式可燃氣體探測器、紅外開路氣體探測器及紅外氣體呈像探測器；火探測器包括紫外火焰探測器、紅外/紫外火焰探測器、紅外單波段火焰探測器、紅外多波段火焰探測器以及圖像型火焰探測器。一般的火焰探測器無法屏蔽外界的各種干擾，也無法探測微小的火源，容易產生誤報和漏報。圖像型火焰探測器由于采用了成像探測處理方式，用于表征火災的維度高于點型的探測器，具有屏蔽外界的各種干擾和探測微小火源的能力[4]，同時圖像型火焰探測器還可以提供視頻監控功能，具備遠程確認火情和應急處理現場火災的功能。兩種探測方式的協調配合是解決易燃易爆的化工場所火災探測的較好方式。

圖像型火災報警探測器具備視頻監控和火災報警的雙重功能，并且出現報警情況后，能夠及時彈出畫面并警告提醒，提高報警速度和效率，具備很高的性價比。圖像型火焰探測器作為一種新特種火災探測器，為工程設計選型提供了更好的選擇。

3 線纜的敷設和通信網絡

3.1 化工裝置區戶外火災報警線纜應敷設在地下電纜溝，以防止火災對線纜造成傷害。在裝置區內敷設時應穿鋼管敷設，且鋼管刷防火涂料或在不燃燒體內埋深不小于30mm。本安型設備回路應選用本安型信號電纜。

3.2 大型石化企業廠區面積較大，經常有多個控制室，信號傳輸距離較長，每個控制室的消防報警主機之間的通訊需要光纖傳輸信號，為保證系統可靠性，可以采取環網結構。多個報警控制器可設置一臺為主控制器，如果其中一臺控制器故障，其他報警控制器可以替代主控制器的功能。各個系統完全隔離互不影響，各個控制器既可以在主控制器的管理下工作，也可脫離主機，獨立報警控制。在系統網絡開路或短路的情況下，系統可以把有故障的控制器隔離開，且不影響其他控制器的正常工作。分布式控制，各個控制器共同連接在一條環形總線上，從而保證數據的一致性，進一步提高系統可靠性、實時性和準確性。

總之，安全生產是企業取得高效益的根本保證，火災自動報警系統是石油化工裝置電信設計的重要組成部分，對保護財產和人身安全具有重要的意義。作為設計人員應及時了解新技術，選擇合理的探測手段和控制器，為石化企業做出經濟合理的火災報警系統。