防爆智能滅火控制器研發及應用

薛守文

（撫順石化工程建設有限公司，遼寧撫順 113008）

0 引言

石油作為世界級不可再生資源，在戰略儲備上具有標志性意義，以石油為主的化工行業在國內的地位舉足輕重，確保安全對于企業的發展起到至關重要的作用。石油化工行業在實際生產過程中，高溫、高壓、可燃性氣體和液體都可能引起火災的發生，這對于此行業是最為重視的事故點，所以在生產裝置中關鍵區域都會安裝可燃氣體報警器、消防栓、消防蒸汽、滅火器等來消除火災隱患或控制火災蔓延。但這些防護措施和設備卻往往忽視一個重要因素，一旦報警設備故障未及時處理，或是由于人為疏忽導致起火卻不能第一時間將火撲滅，最終容易造成難以挽回的人員傷亡和經濟損失。某區域初起火時，能以最短的時間和最快的方式將火撲滅可作為控制火災的重要手段。以此為目標，研制防爆智能滅火控制器成為解決這一問題的高科技設備，對安全生產具有重要意義。

1 設備組成

防爆智能滅火控制器由探測傳感器部分、核心控制部分、動作執行機構、干粉或水霧噴射部分、無間斷防爆電源、后臺信息處理系統等構成，一套滅火控制箱的標準配置為：滅火控制箱1 臺、干粉滅火器（水噴淋滅火器）1 臺，隔爆兼本質安全型直流電源1 臺及內部控制系統。防爆智能滅火控制器設備外觀如圖1 所示。

圖1 設備外觀示意

2 設備技術參數（表1）

表1 設備技術參數

3 滅火控制器原理

該防爆智能滅火控制器采用紫外火焰探測技術。基本原理為：火焰的輻射具有離散光譜氣體輻射和伴有連續光譜固體輻射，其波長在0.1～10 μm 或更寬的范圍，為了避免其他信號的干擾，常利用波長＜300 nm 的紫外線，或者火焰中特有的波長在4.4 μm 附近的CO2輻射光譜作為探測信號。紫外線傳感器只對185～260 nm 狹窄范圍內的紫外線進行響應，而對其他頻譜范圍的光線不敏感，利用它可以對火焰中的紫外線進行檢測。到達大氣層下地面的太陽光和非透紫材料作為玻殼的電光源發出的光波長均＞300 nm，故火焰探測的220～280 nm 中紫外波段屬太陽光譜盲區（日盲區）。

4 主要功能

4.1 結構緊湊，環境適應性強，智能化程度高

可用于石化高危部位，長周期，無人智能化全天候安全防護，用于重點生產部位的初起火災隱患的安全防護，系統可長時間、長周期自主運行，應用靈活可單獨布置也可聯網布設，可配套于現有安防裝備節約投資。系統專門針對石油化工系統的易燃易爆生產環境特點開發設計，確定技術路線為：高靈敏度、快速反應、體積小兼容性好、成本低易普及。對于一個燭光的火源可以在3～5 ms 內捕捉，判斷并迅速完成信號處理，在35 ms 內完成諸元解算，并發出動作指令，立即驅動執行機構完成預定動作，干粉噴射系統或水霧噴射系統可在1 s 內完成全部動作，同時將信號回傳至操作室，完成報警及聯機動作等后臺動作，從而將火災撲滅在初起階段。

4.2 實現24 h 無間斷，全天候無人值守

此系統安裝調試完成后，可智能化自主運行，值守期間系統可實時完成系統故障自檢，巡檢區域內火災隱患自主探測，信息自主判斷，激發后自主完成全部動作過程，無需人員干預。帶有手動操作鈕，在特定情況下，可由人員手工操作。

4.3 反應靈敏

紫外火焰探測技術，使系統避開最強大的自然光源一太陽造成的復雜背景，使得在系統中信息處理的負擔大為減輕。所以可靠性較高，加之它是光子檢測手段，因而信噪比高，具有極微弱信號檢測能力，除此之外，它還具有反應時間極快的特點。

5 使用環境和主要應用場所

5.1 環境條件

使用環境：系統經實測，可以在日光及高溫下可靠作業，不會出現誤動作；傳感器監測距離為10 m 以內最佳；環境溫度-32 ℃～120 ℃，有特殊溫度及其他環境要求可以定制。動作時間：驅動起爆器35 ms、驅動電磁閥約1 s。

5.2 應用

適用于煉廠中各種高溫泵、管路調節閥、進料泵及加油站等重點部位的安全防護，以及長輸管線、罐區、油田等無人值守危險區域；倉庫、集裝箱等人員不便經常到達的地點，在滅火控制箱安裝前應根據廠礦企業生產的實際情況和使用條件，設計安裝方案，確定滅火控制箱的安裝地點、數量及安裝方式。安裝于管道有爆炸危險源附近，在泄漏的易燃物初始燃燒或爆炸時偵測爆炸或燃燒火焰，減少災害損失。安裝時應保證接線牢固可靠，以防在使用過程中因接觸不良過熱或產生火花。

6 結束語

防爆智能滅火控制器專門針對石油化工行業生產過程中火災發生的危險特點，研發的新型智能滅火控制器，用于石化高危部位，長周期、無人智能化全天候安全防護，用于重點生產部位的初起火災隱患的安全防護。經多次試驗、演練和實際應用表明，該石化防爆智能滅火控制器實用性強，尤其在初起火災時效果顯著，具有較好的推廣應用價值。