光學探測器自動滅火抑爆系統誤爆原因及對策研究

劉重發，周厚強，張濤，張永鋒，康辰龍，陽建文，馬超

（陸軍工程大學軍械士官學校，湖北 武漢 430075）

當前國際軍用車船裝備的自動滅火系統，一般由火焰傳感器、控制盒、滅火瓶、噴射裝置、排煙風扇、連接電纜等組成。當火災發生時，火焰傳感器能感受火災產生的光和熱而產生火警信號（電信號），并將產生的火警信號送入控制盒，控制盒接收到火警信號后立即燃亮火警指示燈，同時指令電警報器報警，指令滅火瓶噴灑滅火劑滅火。據統計，目前國際軍事裝備的滅火系統基本上都是基于光學探測器的自動滅火抑爆系統，采用光學探測器探測火警，電爆管引爆滅火瓶噴灑滅火劑滅火，從發生火警到滅火瓶引爆將火撲滅，只需要幾十毫秒。該系統具備多次滅火和抑爆等多重防護功能，能迅速撲滅裝備內部可能發生的火災，還能抑制裝備受炮彈擊中后可能引發的油氣混合氣的爆炸，最大限度保護乘員和裝備安全。但是由于該自動滅火抑爆系統技術先進、反應靈敏迅速，導致裝備使用人員訓練時滅火瓶誤爆的情況時有發生，這給相關人員訓練或使用時埋下了很大的誤爆安全隱患。本文主要從多方面對自動滅火抑爆系統誤爆原因進行分析，給出防誤爆對策，保障使用人員安全高效開展訓練。

1 基于光學探測器的自動滅火抑爆系統基本工作原理

自動滅火抑爆系統基本工作原理如下圖所示，控制程序就存放在大規模可編程只讀存貯器Ⅰ和Ⅱ中，按照程序實現滅火系統的各種功能（圖1）。

圖1

當工況選擇開關位于平時狀態，程序根據火情發出指令如下：只有一個探測器送來信號，程序仍不斷檢測探測器信號，不作任何反應；檢測到兩個探測器送來的信號，其先后的時間差大于30ms，程序按滅火方式發出指令，引爆一瓶滅火瓶滅火；若先后時間差小于30ms，程序按抑爆方式發出指令，同時引爆兩瓶；如果三個探測器都送來信號，程序按抑爆情況處理。

當工況選擇開關位于用時狀態，只要任意一個探測器送來信號，程序就按抑爆方式工作。

當探測器輸入火警信號后，按照有關程序就要引爆滅火瓶。程序首先檢測滅火瓶狀況的反饋信號，假如1號滅火瓶內壓力正常，反饋信號為高電平，程序便向1號滅火瓶發出滅火指令，通過驅動電路使1號滅火瓶電爆管爆炸。然后1號滅火瓶發出空瓶信號，反饋信號變為低電平，第一瓶滅火指示燈亮。如果再來火災，程序立刻判斷出1號滅火已用，即而轉到第二瓶，所以程序自動完成滅火瓶狀態的識別與記憶。

滅火瓶噴射滅火劑后的第5s，若火災已熄滅，程序發出指令啟動風扇電路，風扇執行繼電器啟動風扇，及時排出滅火過程中產生的煙霧和有害氣體；若火災未熄滅，即探測器仍有信號輸入，程序指令另一瓶滅火劑噴射，這種功能可以持續進行，直到滅火瓶都噴射完為止，連續噴滅火劑的時間間隔為5s。如果程序只讀存貯器Ⅰ向某一滅火瓶發出噴射指令，（該指令被鎖存）若該瓶因某種原因不能噴射，即50ms后不能反饋空瓶信號，則被鎖存的命令使只讀存貯器Ⅱ重新發出另一瓶噴射的指令，如圖中B所示。從某一滅火瓶發出動作指令改由另一瓶噴射約需60～85ms。手動滅火使用緊急開關，信號經可編程只讀存貯器Ⅰ，按照平時狀態的程序執行，如圖中C所示；系統斷電后2h內，按緊急開關按鈕，信號經控制盒直接指令4號滅火瓶噴射，如圖中D所示。可編程只讀存貯器內有自檢程序，當按下控制盒面板上的系統自檢按鈕，自檢程序啟動，程序檢查電子線路和各滅火瓶電爆管。如果系統完好，程序發出指令，讓4個滅火瓶狀態指示燈連續閃爍幾次，并自動啟動風扇。

2 基于光學探測器的自動滅火抑爆系統誤爆原因及對策

（1）光學探測器敏感引發的誤爆。光學探測器一般有幾個，安裝在裝備內頂部，如人的眼睛一樣監視裝備內部空間。在探測器監視范圍內的所有火光和熱輻射都會引發自動滅火抑爆系統動作，必須盡量避免。例如在裝備周圍烤火，在裝備內進行焊接，使用閃光燈照相，用手電筒直接照射探測器等，都會引發自動滅火抑爆系統動作，所以在進行上述操作前，必須切斷自動滅火抑爆系統電源，防止光學探測器敏感引發的誤爆。如因工作需要必須使用火光，如冬季對裝備進行加溫時有火光泄露或熱輻射，應提前采取加裝防火簾等隔斷措施，并準備手持滅火瓶防患于未然。另外，發現彈藥火光泄露導致系統誤爆后，及時對炮尾加裝防火簾進行隔斷。所以，正常訓練時，絕對不能將系統斷電。對一些可能引起誤爆的敏感源，提前采取相應隔斷措施，防止因光學探測器敏感引發的誤爆。

（2）滅火瓶敏感引發的誤爆。發生火警時，滅火瓶電爆管被引爆，爆破密封膜片，滅火劑在瓶內高壓驅動下高速噴出，瞬間氣化充滿被保護空間，參與化學反應破壞燃燒鏈，使燃燒終止。電爆管引爆所需電流較小，為防止電爆管誤爆，禁止用儀器儀表檢測電爆管回路。滅火瓶上設置有分流器，將分流器裝在滅火瓶插座上，會使電爆管電路與滅火瓶殼體短路。由于滅火瓶壓力很高，噴射速度極快，為防止滅火瓶誤爆產生傷害危險，滅火瓶上設置有緩沖器，用來在拆裝或運輸過程中蓋住噴射口，減小危險程度。有些人員在運輸滅火瓶時，由于缺乏安全規范知識，沒有正確使用分流器和緩沖器，途中因顛簸、靜電等多種因素導致個別滅火瓶誤爆，導致駕駛員和押運員都受到驚嚇。所以，在滅火瓶拆裝或運輸過程中，必須將分流器裝在滅火瓶插座上，將緩沖器裝在滅火瓶噴射口，防止猛烈碰撞或摔跌滅火瓶，以防止滅火瓶敏感引發的誤爆。

（3）對緊急開關認知錯誤導致的誤爆。緊急開關相當于手動滅火開關，其內有一組電容，系統供電正常時，電容就會貯存電能。在平時工況供電正常時，每按壓一次緊急開關按鈕，控制盒指令相應滅火瓶引爆滅火。在滅火抑爆系統斷電后兩小時內，按壓緊急開關按鈕，電容放電直接通過控制盒驅動4號滅火瓶引爆滅火。由于個別人員對緊急開關認知錯誤，認為滅火抑爆系統斷開電源后不會動作，在斷開系統電源后進行模擬訓練時，按下緊急開關按鈕，結果導致多起誤爆。所以無論滅火抑爆系統是否供電，只要沒有發生火災，都不允許按壓緊急開關按鈕，防止對緊急開關認識錯誤導致的誤爆。

（4）對工況選擇開關認知錯誤導致的誤爆。自動滅火抑爆系統分為平時和用時2種工況，當工況選擇開關位于平時狀態時，若有一個探測器探到火警信號，系統會不斷檢測探測器信號，不作任何反應；當兩個探測器探到火警信號，其先后的時間差大于30ms時，系統按滅火方式引爆一瓶滅火瓶滅火；若先后時間差小于30ms時，系統按抑爆方式同時引爆兩瓶滅火瓶抑爆；如果3個探測器都探到火警信號，系統按抑爆情況處理。當工況選擇開關位于用時狀態，只要任意一個探測器探到火警信號，系統就按抑爆方式工作。由于用時狀態時系統高度敏感，如果麻痹大意，認為工況選擇開關置于何種狀態都可以，則會引起誤爆，而自動滅火抑爆系統只能實施兩次抑爆。在平時訓練時，發生爆炸的可能性很小，應將工況選擇開關置于未用時狀態，嚴禁將工況選擇開關置于用時位置，防止對工況選擇開關認識錯誤導致的誤爆。

3 結語

基于光學探測器的自動滅火抑爆系統發生誤爆主要有4個方面的原因：因光學探測器敏感引發的誤爆、因滅火瓶敏感引發的誤爆、對緊急開關認知錯誤導致的誤爆、對未用與用時工況選擇開關認知錯誤導致的誤爆。通過對以上4種情況進行分析，操作人員只有掌握好自動滅火抑爆系統性能，牢記安全使用規范，按照提出的防誤爆對策正確操作，才能避免發生誤爆，保障相關使用人員安全高效開展裝備訓練與正確使用。