化工企業(yè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)形式的選擇

王章剛

（華陸工程科技有限責(zé)任公司，西安 710065）

1 引言

伴隨著我國經(jīng)濟在各個領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，化工產(chǎn)品作為各個生產(chǎn)加工流程中所需的基礎(chǔ)原料及生產(chǎn)輔材已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在諸如汽車工業(yè)、電子電器、醫(yī)療器械、建筑、制鞋、紡織、工業(yè)等各個行業(yè)中。這也促使了我國化工行業(yè)不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模并朝著精細化加工、深度加工的方向持續(xù)發(fā)展。化工企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)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(chǎn)品的生產(chǎn)，成品（半成品）運輸與存儲的各個環(huán)節(jié)中，火災(zāi)隱患都是化工企業(yè)最重要的危險源之一。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)作為預(yù)防、消除火災(zāi)隱患的重要技術(shù)手段，可以在第一時間內(nèi)偵測、識別火災(zāi)、發(fā)布火災(zāi)警報、聯(lián)動投用相關(guān)消防設(shè)備，從而在火災(zāi)初期最大限度地預(yù)防和減小火災(zāi)危害，所以在化工企業(yè)的工程設(shè)計中，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用并被重點關(guān)注。同時，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)作為投產(chǎn)前重要的消防設(shè)施，也需取得國家相關(guān)部門的驗收。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的形式選擇，是成功構(gòu)建化工企業(yè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，是判斷火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計是否符合相關(guān)國家規(guī)范的基本前提。基于此，本文對化工企業(yè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)形式選擇進行分析并提出相關(guān)建議。

2 化工企業(yè)特點

由于其生產(chǎn)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(yè)與其他行業(yè)、民用設(shè)施等有著鮮明的區(qū)別。

首先，化工企業(yè)中建構(gòu)筑物數(shù)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(chǎn)反應(yīng)、存儲、運輸、供氣與熱力等。這些建構(gòu)物或生產(chǎn)裝置，隨著其用途及內(nèi)部生產(chǎn)儲存物質(zhì)的性質(zhì)不同，在火災(zāi)危險程度上也有著很大的差異。

其次，化工企業(yè)的生產(chǎn)危險性大。在化工生產(chǎn)過程中會大量使用及生產(chǎn)易燃、易爆以及助燃的原料、半成品、副產(chǎn)品以及最終產(chǎn)品。同時，化工生產(chǎn)工藝流程多數(shù)具有高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒、易腐蝕的危險情況。一旦發(fā)生火災(zāi)以及由于火災(zāi)引發(fā)的次生災(zāi)害，會給企業(yè)帶來巨大的財產(chǎn)損失及人員損傷，同時也可能會給企業(yè)所在地帶來環(huán)境污染、空氣污染及水污染等重大危害。

化工企業(yè)自動化程度高，不同于其他勞動密集型行業(yè)，化工企業(yè)大多數(shù)生產(chǎn)單元以及配套的輔助設(shè)施基本上是無人值守的。一旦這些單元或設(shè)施發(fā)生火災(zāi)時，在沒有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的情況下，很難及時發(fā)現(xiàn)并控制火情。

由于化工企業(yè)的特殊性以及發(fā)生事故后可能帶來的巨大風(fēng)險，在化工企業(yè)中建設(shè)1 套有著合理系統(tǒng)形式、安全可靠的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)十分必要。

3 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)形式的規(guī)范依據(jù)

根據(jù)GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[1]中3.2.1條：火災(zāi)自動報警系統(tǒng)形式的選擇，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）僅需要報警、不需要聯(lián)動自動消防設(shè)備的保護對象，宜采用區(qū)域報警系統(tǒng)。

2）不僅需要報警同時需要聯(lián)動自動消防設(shè)備且只設(shè)置1臺具有集中控制功能的火災(zāi)報警控制器和消防聯(lián)動控制器的保護對象，應(yīng)采用集中報警系統(tǒng)，并應(yīng)設(shè)置1 個消防控制室。

3）設(shè)置2 個及以上消防控制室的保護對象，或已設(shè)置2 個及以上集中報警系統(tǒng)的保護對象，應(yīng)采用控制中心報警系統(tǒng)。

可以看出，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)有3 種形式，分別為區(qū)域報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)及控制中心報警系統(tǒng)。同時文獻[1]中也對3 種系統(tǒng)形式的設(shè)備構(gòu)成及系統(tǒng)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(tǒng)形式都有其特點和設(shè)置限制。在化工企業(yè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)該根據(jù)廠區(qū)規(guī)模、管理體系、火災(zāi)自動報警探測及聯(lián)動設(shè)備數(shù)量等方面因素綜合考慮，從而選擇一種最為合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。

4 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)形式的特點

區(qū)域報警系統(tǒng)較之集中報警系統(tǒng)與控制中心報警系統(tǒng)其最主要的特點是系統(tǒng)不能聯(lián)動自動消防設(shè)備。系統(tǒng)組成的設(shè)備種類及系統(tǒng)體量均小于后2 個系統(tǒng)。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)內(nèi)的末端接入設(shè)備主要包括3 類，分別為E1：火災(zāi)探測器、手動火災(zāi)報警按鈕等只發(fā)出報警信號的設(shè)備；E2：通過模塊聯(lián)動控制或反饋的設(shè)備；E3：消防風(fēng)機、消防水泵等需要消防控制直接手動控制的設(shè)備。根據(jù)區(qū)域報警系統(tǒng)的定義，其系統(tǒng)內(nèi)末端接入設(shè)置只能有E1 類設(shè)備，不可以接入E2、E3 類設(shè)備。這在很大程度上限制了該系統(tǒng)類型所能使用的保護對象。

集中報警系統(tǒng)的主要特點：（1）所保護的對象內(nèi)有需要聯(lián)動的自動消防設(shè)備；（2）系統(tǒng)僅設(shè)置1 臺具有集中控制功能的控制器，并應(yīng)設(shè)置1 個消防控制室。第1 條特點使其區(qū)別于區(qū)域報警系統(tǒng)，可以接入所有類型的末端接入設(shè)備，使其系統(tǒng)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(qū)別于控制中心報警系統(tǒng)。這一條限制集中報警系統(tǒng)內(nèi)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(tǒng)形式在火警受理和通信以及警報指揮設(shè)備上，較之區(qū)域報警系統(tǒng)增加了消防電話系統(tǒng)及消防廣播系統(tǒng)。

控制中心報警系統(tǒng)是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)形式中的最高形式，主要特點為：系統(tǒng)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(tǒng)。控制中心報警系統(tǒng)，在聯(lián)動消防設(shè)施及系統(tǒng)設(shè)備功能組成等方面和集中報警系統(tǒng)相似。較之集中報警系統(tǒng)，控制中心報警系統(tǒng)可以分期建設(shè)并采用不同企業(yè)或系列的火災(zāi)報警系統(tǒng)產(chǎn)品，或是由于系統(tǒng)容量的限制等原因，設(shè)置了多個集中報警系統(tǒng)且集中報警控制器均放在一個消防控制室內(nèi)的保護對象，也可以用于因為建構(gòu)筑物數(shù)量大，系統(tǒng)體量龐大以及管理分級等原因，設(shè)置了多個消防控制室的保護對象。

化工企業(yè)作為一個獨立運營的生產(chǎn)經(jīng)營單位，由于其生產(chǎn)加工過程中火災(zāi)風(fēng)險大等原因，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求其內(nèi)部必須進行聯(lián)動控制的相關(guān)消防設(shè)備，所以在化工企業(yè)全廠火災(zāi)報警系統(tǒng)規(guī)劃時，可以選擇的系統(tǒng)形式只能是集中報警系統(tǒng)或者控制中心報警系統(tǒng)。

5 中小型化工企業(yè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)形式選擇

中小型化工企業(yè)的特點主要是化工產(chǎn)品種類少、廠區(qū)規(guī)模不大、建構(gòu)筑物以及消防聯(lián)動設(shè)備數(shù)量少、管理較為集中、同期建設(shè)等。在中小型化工企業(yè)的火災(zāi)報警系統(tǒng)規(guī)劃時建議采用集中報警系統(tǒng)形式。

在中小型化工企業(yè)內(nèi)設(shè)置1 間消防控制室作為全廠消防管理、監(jiān)視、通信及應(yīng)急指揮中心。根據(jù)GB 50160—2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》[2]（2018 年版）中8.12.條及GB 51428—2021《煤化工工程設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》[3]中10.3.2 條建議將消防控制室設(shè)置在生產(chǎn)調(diào)度中心內(nèi)，這樣有利于將全廠消防管理與全廠化工生產(chǎn)管理相統(tǒng)一。

在消防控制室內(nèi)設(shè)置1 臺帶有集中控制功能的火災(zāi)報警控制器，用于連接和管理全廠火災(zāi)報警系統(tǒng)接入設(shè)備（E1、E2、E3 類設(shè)備）。如果全廠消防設(shè)備及聯(lián)動設(shè)備數(shù)量超出1 套控制器可接入的容量，可以在控制室內(nèi)或其他建構(gòu)筑物24 h 有人值守的房間內(nèi)，增設(shè)不帶集中控制功能的火災(zāi)報警控制器，這些火災(zāi)報警控制器只能用于分?jǐn)傔B接和管理E1、E2 類火災(zāi)自動報警接入設(shè)備。全廠的重要消防設(shè)備（E3 類設(shè)備）的手動控制，只能由帶有集中控制功能的火災(zāi)報警控制器實現(xiàn)。

6 大型化工企業(yè)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)形式選擇

大型化工企業(yè)的特點是化工產(chǎn)品種類多、廠區(qū)占地面積大、建構(gòu)筑物及消防聯(lián)動設(shè)備多、分級管理以及分期建設(shè)等。考慮到這些特點，對于這類化工企業(yè)或園區(qū)來說，采用集中火災(zāi)報警系統(tǒng)來集中管控全廠火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)備及消防聯(lián)動設(shè)備會存在很多困難，往往需要設(shè)置多個分消防控制室。所以在大型化工企業(yè)的全廠火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計時，建議采用控制中心火災(zāi)報警系統(tǒng)形式。

在分消防控制室設(shè)置時所需考慮的因素很多，比如，因為大型化工企業(yè)廠區(qū)規(guī)模較大。這樣，經(jīng)常導(dǎo)致重要消防設(shè)備與帶有集中控制功能的火災(zāi)報警控制器之間的手動控制電纜過長，所以需要在廠區(qū)適當(dāng)位置增設(shè)區(qū)域性分消防控制室，用于連接和管理該類設(shè)備。

另外，大型化工企業(yè)往往采用的是分區(qū)分級管理模式，即1 個中央控制室管理全廠生產(chǎn)及公用工程設(shè)施，多個分控制室管理所轄的化工生產(chǎn)裝置及配套設(shè)施，分控制室均由中央控制室統(tǒng)一調(diào)度管理。這樣，可以在中央控制室內(nèi)的生產(chǎn)調(diào)度中心設(shè)置1 個消防控制室，作為全廠主消防控制室，在每個區(qū)域控制室內(nèi)設(shè)置1 個分消防控制室或者多個生產(chǎn)區(qū)域合用1 個消防控制室。

大型化工企業(yè)行政管理人員以及運營維護人員較多，往往在廠區(qū)內(nèi)會規(guī)劃出一個行政辦公以及生活區(qū)域。該區(qū)域的火災(zāi)隱患及危險情況與生產(chǎn)區(qū)域不同，所以，建議在該區(qū)域設(shè)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(shè)置，也可以和24 h 有人值班的生產(chǎn)控制或安全管理部門合建，但應(yīng)符合GB 25506—2010《消防控制室通用技術(shù)要求》[4]及GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)要求。

由于化工企業(yè)的火災(zāi)應(yīng)急施救、消防管理指揮與生產(chǎn)控制息息相關(guān)，需要多部門多系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)共同完成，各個生產(chǎn)管理及消防管理崗位應(yīng)能實時了解廠區(qū)火災(zāi)情況及采取相應(yīng)措施，建議主消防控制室與分消防控制室內(nèi)的火災(zāi)自動報警控制采用對等網(wǎng)絡(luò)連接，構(gòu)成一個管理靈活、安全可靠、經(jīng)濟適用的控制中心型火災(zāi)報警系統(tǒng)。

對于控制中心型火災(zāi)報警系統(tǒng)中重要消防滅火設(shè)施的手動控制，全廠性重要的消防設(shè)備如消防泵等，應(yīng)該由主消防控制室直接進行遠程手動控制。也可將這些設(shè)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(yīng)能通過跨控制器聯(lián)動方式在主消防控制室控制。其他各單元或建構(gòu)筑物內(nèi)區(qū)域性受控消防設(shè)備的控制，建議按照分消防控制室管控區(qū)域范圍的劃分，接入相應(yīng)分消防控制室，由該消防控制室進行控制。

7 結(jié)語

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)形式的選擇和設(shè)計與所保護的對象及消防安全目標(biāo)息息相關(guān)，對于化工企業(yè)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)來說，設(shè)計人員需要根據(jù)廠區(qū)規(guī)模、管理模式及企業(yè)所要消防安全預(yù)期，選擇合適的系統(tǒng)形式并給出合理的系統(tǒng)方案。這直接關(guān)系著企業(yè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的可靠性及合理性，以及對全廠火災(zāi)事故的監(jiān)測、受警、指揮及處置等有著重大的影響。本文結(jié)合化工企業(yè)規(guī)模、管理及建設(shè)模式以及相關(guān)規(guī)范要求，對化工企業(yè)在設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)時，提出系統(tǒng)形式的選擇建議，供相關(guān)人員參考。