化工企業火災自動報警系統形式的選擇

王章剛

（華陸工程科技有限責任公司，西安 710065）

1 引言

伴隨著我國經濟在各個領域的迅猛發展，化工產品作為各個生產加工流程中所需的基礎原料及生產輔材已經被廣泛應用在諸如汽車工業、電子電器、醫療器械、建筑、制鞋、紡織、工業等各個行業中。這也促使了我國化工行業不斷擴大生產規模并朝著精細化加工、深度加工的方向持續發展。化工企業生產的產品及使用的原料大多為容易燃燒、爆炸的危險材料，所以在原材料存儲、產品的生產，成品（半成品）運輸與存儲的各個環節中，火災隱患都是化工企業最重要的危險源之一。火災自動報警系統作為預防、消除火災隱患的重要技術手段，可以在第一時間內偵測、識別火災、發布火災警報、聯動投用相關消防設備，從而在火災初期最大限度地預防和減小火災危害，所以在化工企業的工程設計中，火災自動報警系統已經得到廣泛應用并被重點關注。同時，火災自動報警系統作為投產前重要的消防設施，也需取得國家相關部門的驗收。火災自動報警系統的形式選擇，是成功構建化工企業火災自動報警系統的關鍵所在，是判斷火災自動報警系統設計是否符合相關國家規范的基本前提。基于此，本文對化工企業火災自動報警系統形式選擇進行分析并提出相關建議。

2 化工企業特點

由于其生產和加工的原料、半成品、成品及其工藝流程的特殊性，化工企業與其他行業、民用設施等有著鮮明的區別。

首先，化工企業中建構筑物數量及種類較多，按用途歸類主要包括辦公、化驗、控制、電力、供給水、生產反應、存儲、運輸、供氣與熱力等。這些建構物或生產裝置，隨著其用途及內部生產儲存物質的性質不同，在火災危險程度上也有著很大的差異。

其次，化工企業的生產危險性大。在化工生產過程中會大量使用及生產易燃、易爆以及助燃的原料、半成品、副產品以及最終產品。同時，化工生產工藝流程多數具有高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒、易腐蝕的危險情況。一旦發生火災以及由于火災引發的次生災害，會給企業帶來巨大的財產損失及人員損傷，同時也可能會給企業所在地帶來環境污染、空氣污染及水污染等重大危害。

化工企業自動化程度高，不同于其他勞動密集型行業，化工企業大多數生產單元以及配套的輔助設施基本上是無人值守的。一旦這些單元或設施發生火災時，在沒有火災自動報警系統的情況下，很難及時發現并控制火情。

由于化工企業的特殊性以及發生事故后可能帶來的巨大風險，在化工企業中建設1 套有著合理系統形式、安全可靠的火災自動報警系統十分必要。

3 火災自動報警系統形式的規范依據

根據GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》[1]中3.2.1條：火災自動報警系統形式的選擇，應符合下列規定：

1）僅需要報警、不需要聯動自動消防設備的保護對象，宜采用區域報警系統。

2）不僅需要報警同時需要聯動自動消防設備且只設置1臺具有集中控制功能的火災報警控制器和消防聯動控制器的保護對象，應采用集中報警系統，并應設置1 個消防控制室。

3）設置2 個及以上消防控制室的保護對象，或已設置2 個及以上集中報警系統的保護對象，應采用控制中心報警系統。

可以看出，火災自動報警系統有3 種形式，分別為區域報警系統、集中報警系統及控制中心報警系統。同時文獻[1]中也對3 種系統形式的設備構成及系統功能等做了一定的要求。通過這些要求可以看出，每一種系統形式都有其特點和設置限制。在化工企業火災自動報警系統設計時，應該根據廠區規模、管理體系、火災自動報警探測及聯動設備數量等方面因素綜合考慮，從而選擇一種最為合理的系統結構形式。

4 火災自動報警系統形式的特點

區域報警系統較之集中報警系統與控制中心報警系統其最主要的特點是系統不能聯動自動消防設備。系統組成的設備種類及系統體量均小于后2 個系統。火災自動報警系統內的末端接入設備主要包括3 類，分別為E1：火災探測器、手動火災報警按鈕等只發出報警信號的設備；E2：通過模塊聯動控制或反饋的設備；E3：消防風機、消防水泵等需要消防控制直接手動控制的設備。根據區域報警系統的定義，其系統內末端接入設置只能有E1 類設備，不可以接入E2、E3 類設備。這在很大程度上限制了該系統類型所能使用的保護對象。

集中報警系統的主要特點：（1）所保護的對象內有需要聯動的自動消防設備；（2）系統僅設置1 臺具有集中控制功能的控制器，并應設置1 個消防控制室。第1 條特點使其區別于區域報警系統，可以接入所有類型的末端接入設備，使其系統功能更全面，適用的保護對象也更加寬泛。第2 條特點使其區別于控制中心報警系統。這一條限制集中報警系統內只能存在1臺集中控制功能的控制器和1 個消防控制室。另外，該系統形式在火警受理和通信以及警報指揮設備上，較之區域報警系統增加了消防電話系統及消防廣播系統。

控制中心報警系統是火災自動報警系統形式中的最高形式，主要特點為：系統中含有2 個及2 個以上消防控制室或含有2 個及2 個以上集中報警系統。控制中心報警系統，在聯動消防設施及系統設備功能組成等方面和集中報警系統相似。較之集中報警系統，控制中心報警系統可以分期建設并采用不同企業或系列的火災報警系統產品，或是由于系統容量的限制等原因，設置了多個集中報警系統且集中報警控制器均放在一個消防控制室內的保護對象，也可以用于因為建構筑物數量大，系統體量龐大以及管理分級等原因，設置了多個消防控制室的保護對象。

化工企業作為一個獨立運營的生產經營單位，由于其生產加工過程中火災風險大等原因，根據相關規范要求其內部必須進行聯動控制的相關消防設備，所以在化工企業全廠火災報警系統規劃時，可以選擇的系統形式只能是集中報警系統或者控制中心報警系統。

5 中小型化工企業火災自動報警系統形式選擇

中小型化工企業的特點主要是化工產品種類少、廠區規模不大、建構筑物以及消防聯動設備數量少、管理較為集中、同期建設等。在中小型化工企業的火災報警系統規劃時建議采用集中報警系統形式。

在中小型化工企業內設置1 間消防控制室作為全廠消防管理、監視、通信及應急指揮中心。根據GB 50160—2008《石油化工企業設計防火標準》[2]（2018 年版）中8.12.條及GB 51428—2021《煤化工工程設計防火標準》[3]中10.3.2 條建議將消防控制室設置在生產調度中心內，這樣有利于將全廠消防管理與全廠化工生產管理相統一。

在消防控制室內設置1 臺帶有集中控制功能的火災報警控制器，用于連接和管理全廠火災報警系統接入設備（E1、E2、E3 類設備）。如果全廠消防設備及聯動設備數量超出1 套控制器可接入的容量，可以在控制室內或其他建構筑物24 h 有人值守的房間內，增設不帶集中控制功能的火災報警控制器，這些火災報警控制器只能用于分攤連接和管理E1、E2 類火災自動報警接入設備。全廠的重要消防設備（E3 類設備）的手動控制，只能由帶有集中控制功能的火災報警控制器實現。

6 大型化工企業的火災自動報警系統形式選擇

大型化工企業的特點是化工產品種類多、廠區占地面積大、建構筑物及消防聯動設備多、分級管理以及分期建設等。考慮到這些特點，對于這類化工企業或園區來說，采用集中火災報警系統來集中管控全廠火災自動報警系統設備及消防聯動設備會存在很多困難，往往需要設置多個分消防控制室。所以在大型化工企業的全廠火災自動報警系統設計時，建議采用控制中心火災報警系統形式。

在分消防控制室設置時所需考慮的因素很多，比如，因為大型化工企業廠區規模較大。這樣，經常導致重要消防設備與帶有集中控制功能的火災報警控制器之間的手動控制電纜過長，所以需要在廠區適當位置增設區域性分消防控制室，用于連接和管理該類設備。

另外，大型化工企業往往采用的是分區分級管理模式，即1 個中央控制室管理全廠生產及公用工程設施，多個分控制室管理所轄的化工生產裝置及配套設施，分控制室均由中央控制室統一調度管理。這樣，可以在中央控制室內的生產調度中心設置1 個消防控制室，作為全廠主消防控制室，在每個區域控制室內設置1 個分消防控制室或者多個生產區域合用1 個消防控制室。

大型化工企業行政管理人員以及運營維護人員較多，往往在廠區內會規劃出一個行政辦公以及生活區域。該區域的火災隱患及危險情況與生產區域不同，所以，建議在該區域設置1 個單獨的分消防控制室。

這些分消防控制室可以單獨設置，也可以和24 h 有人值班的生產控制或安全管理部門合建，但應符合GB 25506—2010《消防控制室通用技術要求》[4]及GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》中的相關要求。

由于化工企業的火災應急施救、消防管理指揮與生產控制息息相關，需要多部門多系統統一協調共同完成，各個生產管理及消防管理崗位應能實時了解廠區火災情況及采取相應措施，建議主消防控制室與分消防控制室內的火災自動報警控制采用對等網絡連接，構成一個管理靈活、安全可靠、經濟適用的控制中心型火災報警系統。

對于控制中心型火災報警系統中重要消防滅火設施的手動控制，全廠性重要的消防設備如消防泵等，應該由主消防控制室直接進行遠程手動控制。也可將這些設備的手動控制接入就近的分消防控制室，由就近分消防控制室控制管理，但應能通過跨控制器聯動方式在主消防控制室控制。其他各單元或建構筑物內區域性受控消防設備的控制，建議按照分消防控制室管控區域范圍的劃分，接入相應分消防控制室，由該消防控制室進行控制。

7 結語

火災自動報警系統形式的選擇和設計與所保護的對象及消防安全目標息息相關，對于化工企業的火災自動報警系統來說，設計人員需要根據廠區規模、管理模式及企業所要消防安全預期，選擇合適的系統形式并給出合理的系統方案。這直接關系著企業火災自動報警系統的可靠性及合理性，以及對全廠火災事故的監測、受警、指揮及處置等有著重大的影響。本文結合化工企業規模、管理及建設模式以及相關規范要求，對化工企業在設置火災自動報警系統時，提出系統形式的選擇建議，供相關人員參考。