煤化工企業的火災自動報警系統問題分析與應對措施

劉景華，孟祥進，劉永志

（河南心連心化學工業集團股份有限公司，河南 新鄉 453700）

在各類煤化工企業中，煤炭儲運廠房、煤加工廠房以及其他防爆區域的廠房建筑，其內部工藝復雜、設備緊湊度較高，存在煤粉、化工易燃易爆氣體，一旦發生火災，就會產生連帶效應。如果發生火災，但火災報警系統沒有發揮良好的作用，就會導致火災擴大，造成巨大的破壞和損失。所以，性能優越、可靠、有效運行的火災自動報警系統，對于煤化工企業非常重要。

1 火災自動報警系統的工作原理和現場應用

隨著國家對安全生產立法的完善，化工企業的火災自動報警系統已經廣泛應用，存在的一些問題也逐步顯現出來。比如，總線通訊容易斷線、各報警器布局和配置不科學的問題等。如何分析和解決這些突出問題，提升系統的運行效果，是相關工作者需要不斷完善優化的內容。

以下將對火災自動監測報警監控系統的基本原理和功能進行簡要說明[1]。火災自動報警系統，由總機柜、總線、檢測器、報警器、控制回路等多個不同的輔助裝置組成。其貫穿于檢測火災險情到感應報警，再到聯動消防設施啟動滅火各個環節當中。其中，主要的檢測裝置分布在各個區域的感煙探測器、感溫探測器、報警器、自動手動執行裝置、總線中繼模塊和各類功能性模塊中。這些元器件直接組成生產現場的報警裝置，是實現火災自動報警的基礎。

報警裝置的作用原理是：將一個廠房的防火分區或小型封閉建筑物工作環境當中可能出現的一些諸如煙霧、火焰、高溫等險情信號作為火災發生的危險要素，直接進行自動監測。檢測到的報警信號通過功能模塊轉化為電信號，模塊將電信號通過總線傳遞給火災控制器，得到火災報警的信號后，控制器輸出總線信號，聯動聲光報警器、高音喇叭、相關通風裝置的閥門、噴水滅火裝置等，讓生產現場的操作人員第一時間感知到火情信息，進行逃生和應急操作。同時，消防控制室立即進行調度工作，組織現場人員落實火情，進行故障排除或火災初期的滅火，保護人員生命安全和生產裝置區的設備財產安全。

2 系統控制器的主要技術特點分析

火災自動報警系統控制器在消防控制室內，各個火災監測元件分布在消防分區和防爆區域，并通過模擬量信號、數字量信號轉換為總線進行通訊。總線通訊能夠有效地執行總線內手動報警按鈕，及火災探測器的供電、選址、自檢、獲取信息的功能。在發生故障斷路和火災險情時，所處消防分區的探測器能夠發生故障報警或火災感應報警，消防應急人員根據報警信息能夠及時消除探測器本體故障、消防區域內的初期火災，或檢測元件的本體故障。隨著計算機信息技術的升級和發展，使總線控制的火災自動報警控制系統完全替代了以往的信號不統一，控制不集中，容易報故障的問題。其主要具有以下特點：

一是系統設計簡潔集中化。便于現場施工和維護校驗，穩定性和可靠性較高。火災自動報警系統有功能顯示、聲光報警、手自動報警、執行器輸出單元、火災故障報警信息打印等，包含有斷路短接故障檢測報警等相關信息。當現場出現故障報警后，系統打印故障報警信息，將故障單元進行隔離，以保證其他單元可以正常工作。

二是系統結構為多元模塊化。儀表維護人員可以對系統進行地址分配，確定自動監控控制回路的額定數量[2]。根據生產現場的實際應用，將系統網絡配置設計成專用網絡，通訊總線可以確保系統的穩定性和靈活性。

三是檢測診斷。火災探測器或手自動報警器在發生斷路、短路、本體故障時，控制器的功能顯示單元可以準確地顯示出故障點的地址位號和名稱，便于查找檢修。

四是系統的調試與校驗方法簡便。系統內所有單元的模塊和檢測器具有試驗功能。當進行調試時，不需要進行功能更改，可進行某一臺探測器或功能模塊的模擬試驗，通過觀察顯示單元的報警信息和聯動信息，可直接核對確認，方便了儀表維護人員的定期校驗與測試。

3 煤化工企業火災自動報警系統存在的問題及應對措施

火災自動報警系統在使用和維護中，也存在著一些問題需要去解決，甚至在安裝施工中就已經存在一些故障隱患，導致不能有效發揮火災報警的功能。下面就對一些比較常見的問題進行分析。

第一，火災自動報警系統方面存在的故障，尤其是聯動系統當中出現的故障尤為常見[3]。當火災探測器感知到煙霧、高溫或者火源時，會向控制器發出信號，同時聯動執行單元共同發揮作用。如果控制回路發生故障，就無法進行聯動，必須從消除故障隱患來提高和保障火災自動報警的可靠性和執行效果，避免火災自動警報系統發生誤報、漏報。

第二，企業首先與有一定資質和經營業績良好的消防維保公司簽訂消防設備的第三方維護保養服務合同，約定維護頻次和維護內容，對系統當中的每一個報警裝置和供電線路都定期進行細致的維護檢查，發現有故障隱患或靈敏度降低的問題立即整改解決，才能有效保證整個系統的正常運行[4]。

第三，系統直接設置在企業的消防控制室內，24h有值班人員值守，便于該系統保護區域內的操作人員確認火情或消除誤報警[5,6]。系統與集中監控系統和擴音機及對講電話實時聯網，當值班人員接收到火災報警信號后，現場附近的監控攝像頭即可進行實時聯動，觀察火情的實時狀態，進行調度和指揮。同時，便于現場操作管理人員及時上報，確認火警發生情況，使用應急喊話廣播系統及時播報現場情況。一旦接到報警，確認有火情后，值班人員應迅速按響消防警鈴，并啟動廣播聯動程序；工業園區或當地消防隊員快速出警，組織開展滅火救援工作。

第四，施工時的安裝接線方式需要實時監工，部分線路需要短接和跳線的端子，不得在探測器進行短接，只允許在模塊內短接，并壓制線鼻，防止松脫。模塊內增加短路電阻，防止故障報警后波及單元回路的信號。探測器、報警器的安裝位置必須按照國家標準和施工規范執行，既要便于維護和操作，又要具有代表性，避開遮擋物。在不同等級的防爆區域，選用符合標準的防爆產品。

第五，設計初期的系統圖、設備平面圖、接線圖、安裝圖、控制邏輯設計文件執行的標準未執行當前最新標準，此類情況在消防設計中不多見，但是會有局部的設計未按照最新標準執行。一旦進行施工，會造成消防驗收不通過；再者，就是在控制邏輯上，出現無執行或執行不妥當的問題。在設計圖評審階段就需要工程技術人員針對每一項標準進行對照，尤其是設計圖中的布局位置、安裝高度、采樣監測點是否具有代表性等問題。例如，常見的煙霧探測器在防火分區安裝，但是屋頂的澆注體有橫梁，設計圖中未標明是安裝在橫梁上還是橫梁之間的區域，橫梁組成的方形區域是不是都需要安裝探測器。在消防隱患排查和驗收時，就會出現多種問題。如果消防驗收未發現此類問題，在探測器安裝在橫梁上時，一旦方形區域有煙霧聚集，是無法在火災初期檢測到的，也不利于火災報警系統的實時監測，存在火災安全隱患。

第六，消防設備的本身故障率較高，且壽命在一年以內，不利于安全穩定運行。此類問題主要為：中標廠商在設備購買時，使用了假冒偽劣產品，導致故障率高或無法使用。在設備到貨驗收時，應對合格證、說明書、認證標識進行核對，并登陸中國消防產品質量查詢網站，落實合格證有效期。一旦發現無法驗證，說明為假冒偽劣產品或過期產品，應立即進行協調更換。另外，在施工中，安裝探測器底座之后，部分探測器將底座安裝好以后，將探測器本體進行了安裝。由于建筑物施工收尾導致探測器調試工作的滯后，那么已經完成消防施工的探測器便提前進入工作狀態，縮短了探測器的使用壽命，應在調試前再安裝探測器本體。通過以上手段，可以在很大程度上避免因設備的質量和壽命問題導致的故障。

第七，施工當中的布線安裝未按照標準嚴格執行，導致隱性問題較多，影響信號傳輸的準確性。比如在布線中，擴音器的電源線路和消防總線在一個保護管內穿線，擴音器的接地又做得不夠好，就會導致感應電的發生，導致相關聯的火災探測器無法正常工作。又比如，驗收規范規定接線箱內的線路余量應為0.2m，但在實際施工中，由于工人敷設線路長度不足，接線箱或線盒內的余量不足，接線端子所收到的牽拉力過大，導致端子松脫和斷線問題屢見不鮮。此類問題在施工過程控制中，就尤為重要。施工的每一步，都必須按照施工驗收規范嚴格執行。作業前對施工人員培訓到位，講解當日工作的每一步驟如何做，提前策劃并做好監督，就可以消除此類施工中埋下的故障隱患。

第八，探測器和控制器地址不對應，無法顯示真實的報警地點。施工時將探測器線路和底座安裝完成以后，在調試前集中安裝探測器本體。在安裝前，需要將所有探測器、手動報警按鈕、執行器、形成開關等設備進行地址編碼。編碼時，如果未按照地址編碼表進行編碼，或者有遺漏，會造成探測器無法通訊。另外一種情況是編碼完成，但是探測器本體的編碼標識未和現場消防分區的位置對應，導致安裝位置錯誤，也會造成此類問題。所以，現場消防分區的探測器位置名稱、探測器地址名稱、控制器地址組態，必須再三對照才能準確顯示真實的數據。這需要對地址編碼工作策劃執行到位，二次檢查驗證，就可以消除此類問題。

4 結語

隨著國家對煤化工企業安全消防監管力度的加大，消防技術的不斷升級優化，以及投入成本的降低，火災自動報警系統將得到普及與廣泛應用，將推動消防技術專業與其他相關技術專業的相互促進升級，聯系更加密切，企業的消防工作也將更完善，更標準化。面對自動化程度更高的發展前景，消防技術的培訓與落地就尤為重要。企業必須認真貫徹落實“預防為主，防消結合”的安全消防工作基本方針，保證員工生命安全和企業財產安全。