大型石化企業(yè)現(xiàn)有火災(zāi)報警系統(tǒng)整合及優(yōu)化設(shè)計研究

摘要：目前，國內(nèi)石化企業(yè)按照相關(guān)國家規(guī)范要求基本都已設(shè)置了火災(zāi)報警系統(tǒng)。然而，部分大型石化企業(yè)因為各裝置建設(shè)時間或管理方式的不同，廠內(nèi)設(shè)置了多套不同品牌的火災(zāi)報警系統(tǒng)。同時，沒有統(tǒng)一的消防控制室，無法對全廠的火災(zāi)報警系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。本文旨在設(shè)計出適用于大型石化企業(yè)現(xiàn)有火災(zāi)報警系統(tǒng)整合及優(yōu)化方案，提升企業(yè)火警系統(tǒng)的管理水平。

關(guān)鍵詞：大型石化企業(yè)；火災(zāi)報警系統(tǒng)；系統(tǒng)整合

一、項目背景

該企業(yè)分為新區(qū)及老區(qū)兩個區(qū)域，區(qū)域內(nèi)共有各類品牌火災(zāi)報警系統(tǒng)21套。其中，“諾帝菲爾”品牌火災(zāi)報警系統(tǒng)2套、“北京利達”品牌火災(zāi)報警系統(tǒng)12套、“上海松江”品牌火災(zāi)報警2套及“青島海灣”品牌火災(zāi)報警系統(tǒng)5套。以上火災(zāi)報警控制器均按裝置設(shè)置，地理位置分散，且未實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，缺少統(tǒng)一管理，管理分工和責任不清，存在安全隱患。

全廠火警整合為“集中型火災(zāi)報警系統(tǒng)”后，缺少消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)及圖形顯示裝置等，不符合GB50116對“集中型火災(zāi)報警系統(tǒng)”組成要素的要求，需要整改。另外，搬遷后，在集中控制室應(yīng)實現(xiàn)對其所有管轄區(qū)域火情的集中監(jiān)視和報警，并對現(xiàn)場相關(guān)消防設(shè)備進行遠程手、自動控制。

二、設(shè)計內(nèi)容

（一）火災(zāi)報警系統(tǒng)優(yōu)化整合及聯(lián)網(wǎng)改造

1.概述

通過對企業(yè)老區(qū)及新區(qū)原有各火災(zāi)報警系統(tǒng)進行整合、改造，并采用光纜分別對老區(qū)和新區(qū)各火災(zāi)報警控制聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成“集中型火災(zāi)報警系統(tǒng)”；老區(qū)采用“環(huán)型網(wǎng)絡(luò)”，新區(qū)采用“星型網(wǎng)絡(luò)”。聯(lián)網(wǎng)后，老區(qū)消防控制室設(shè)置在老區(qū)聯(lián)合控制室，新區(qū)消防控制室設(shè)置在新區(qū)管控中心消防控制室。同時，將原有消防設(shè)備的控制功能分別遷移至相應(yīng)片區(qū)的消防控制室。整合后的“集中型火災(zāi)報警系統(tǒng)”可以提升企業(yè)火災(zāi)的處理效率，并滿足現(xiàn)行規(guī)范要求[1]。

2.老區(qū)改造內(nèi)容

（1）設(shè)備更換

老區(qū)目前共有16套火災(zāi)報警控制器，除2套為“諾蒂菲爾”品牌，2套為“上海松江”品牌外，其余系統(tǒng)品牌均為“北京利達”。本次項目更換上述非“北京利達”品牌的所有火災(zāi)報警控制器及下聯(lián)的火警設(shè)備；部分裝置的現(xiàn)場防爆手動按鈕性能不穩(wěn)定，導(dǎo)致漏報和誤報嚴重，本次項目全部更換。

（2）老區(qū)聯(lián)合中控室控制器改造

新增2臺火災(zāi)報警控制柜（含消防廣播、消防電話安裝柜），內(nèi)配備報警回路盤、總線手動控制盤及直接手動控制盤。拆除原有火災(zāi)報警控制器，在原控制器位置增設(shè)室內(nèi)電纜模塊箱，用于各類總線轉(zhuǎn)接至新增火災(zāi)報警控制柜。

（3）火災(zāi)報警控制器聯(lián)網(wǎng)

在老區(qū)各火災(zāi)報警控制器內(nèi)設(shè)置環(huán)形光纖聯(lián)網(wǎng)卡和光纜終端盒，通過本項目新增主干光纜聯(lián)成環(huán)網(wǎng)。將老區(qū)聯(lián)合控制室的火災(zāi)報警控制器作為主控制器，在該控制器上可實時顯示老區(qū)所有火災(zāi)報警點的狀態(tài)[2]。

（4）控制功能改造

保留原有各裝置控制室火災(zāi)報警控制器的總線控制功能（原通過總線模塊控制的消防設(shè)備控制功能），通過編程，在老區(qū)聯(lián)合控制室的火災(zāi)報警控制柜上實現(xiàn)上述設(shè)備的遠程手動控制；原有通過直接手動控制盤控制（硬接線控制）的設(shè)備，包括消防泵和現(xiàn)場雨淋閥等，通過新增電纜轉(zhuǎn)接至老區(qū)聯(lián)合中控室的火災(zāi)報警控制柜上集中控制；本項目需實現(xiàn)各類消防設(shè)備的控制要求。電動消防泵、柴油消防泵：在火災(zāi)報警控制柜（老區(qū)聯(lián)合中控室）的直接手動控制盤遠程手動啟、停消防水泵； 在火災(zāi)報警控制柜（老區(qū)聯(lián)合中控室）上顯示消防水泵的開、停狀態(tài)。雨淋閥：在火災(zāi)報警控制柜（老區(qū)聯(lián)合中控室）的直接手動控制盤上遠程手動開啟雨淋閥；在火災(zāi)報警控制柜（老區(qū)聯(lián)合中控室）顯示壓力開關(guān)的動作信號、雨淋閥前后信號閥“關(guān)閉”狀態(tài)；其他已有控制邏輯不變。泡沫比例平衡裝置：在火災(zāi)報警控制器（老區(qū)聯(lián)合中控室）的總線手動盤上遠程啟動泡沫設(shè)備；在火災(zāi)報警控制柜（老區(qū)聯(lián)合中控室）上顯示以下狀態(tài)信號：泡沫泵“開”“關(guān)”及“故障”狀態(tài)。整合后，老區(qū)火警控制器共14臺，老區(qū)火警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.新區(qū)改造內(nèi)容

（1）設(shè)備更換

新區(qū)目前共有5套火災(zāi)報警控制器，全部為“青島海灣”品牌。新區(qū)內(nèi)火警品牌已統(tǒng)一，無需更換火警控制器及相關(guān)設(shè)備。

（2）部分裝置火警設(shè)備整合

拆除罐區(qū)控制室和循環(huán)水控制室的火災(zāi)報警控制器，在原火災(zāi)報警控制器的位置增設(shè)室內(nèi)模塊（接線）箱，用于線路接續(xù)；將上述兩臺控制器下聯(lián)的各類火災(zāi)報警設(shè)備通過信號總線和電源總線接入聯(lián)合裝置控制室原有火災(zāi)報警控制器。

（3）新區(qū)管控中心消防控制室改造

管控中心原有火災(zāi)報警控制器及其連接的管控中心建筑物本體的探測器均為其他廠的管轄范圍[3]。本次項目在管控中心消防控制室增設(shè)1臺集中火災(zāi)報警控制柜，作為本廠新區(qū)的集中火災(zāi)報警控制柜（含廣播柜）；將原火災(zāi)報警控制柜內(nèi)本廠的火災(zāi)報警設(shè)備，轉(zhuǎn)接至新增火災(zāi)報警控制柜，原有模塊柜及進線柜保留，仍作為共用；進出消防控制室的線纜利用原有通道。

（4）火災(zāi)報警控制器聯(lián)網(wǎng)

在新區(qū)各火災(zāi)報警控制器內(nèi)增設(shè)星形光纖聯(lián)網(wǎng)卡和光纜終端盒，通過新增主干光纜聯(lián)成星型網(wǎng)絡(luò)。將管控中心消防控制室的火災(zāi)報警控制器作為主控制器，在該控制器上可實時顯示新區(qū)所有火災(zāi)報警點的狀態(tài)。

（5）控制功能改造

保留原有各裝置控制室火災(zāi)報警控制器的總線控制功能（原通過總線模塊控制的消防設(shè)備控制功能），通過編程，在管控中心消防控制室的火災(zāi)報警控制柜上實現(xiàn)上述設(shè)備的遠程手動控制；原有通過直接手動控制盤控制（硬接線控制）的設(shè)備，包括排煙風(fēng)機和現(xiàn)場雨淋閥等，通過新增電纜轉(zhuǎn)接至新區(qū)管控中心消防控制室新增火災(zāi)報警控制柜上集中控制。本項目需實現(xiàn)各類消防設(shè)備的控制要求。雨淋閥：在火災(zāi)報警控制柜（新區(qū)管控中心）的直接手動控制盤上遠程手動開啟雨淋閥；在火災(zāi)報警控制柜（新區(qū)管控中心）顯示壓力開關(guān)的動作信號、雨淋閥前后信號閥“關(guān)閉”狀態(tài)；其他已有控制邏輯不變。 排煙風(fēng)機：在火災(zāi)報警控制柜（新區(qū)管控中心）的直接手動控制盤上遠程手動開、停排煙風(fēng)機；在火災(zāi)報警控制柜（新區(qū)管控中心）顯示排煙風(fēng)機的開、停狀態(tài)；其他已有控制邏輯不變。整合后，新區(qū)火警控制器共4臺，（6）新區(qū)火警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示：

（二）火災(zāi)報警系統(tǒng)組成要素完善

1.概述

本項目的火警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)改造完成后，在老區(qū)及新區(qū)內(nèi)各構(gòu)成了一套集中型火災(zāi)報警系統(tǒng)。根據(jù)規(guī)范要求，集中型火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置圖形顯示裝置，消防電話系統(tǒng)和消防廣播系統(tǒng)[4]。

2.設(shè)備設(shè)置

（1）圖形顯示裝置

在老區(qū)聯(lián)合中控室及新區(qū)管控中心分別新增1套圖形顯示裝置；圖形顯示裝置應(yīng)能采用圖形顯示的方式，顯示系統(tǒng)內(nèi)火災(zāi)報警控制器的所有報警信號和聯(lián)動控制狀態(tài)信號。

（2）消防電話系統(tǒng)

在老區(qū)和新區(qū)各增設(shè)一套總線制消防電話系統(tǒng)，消防電話主機分別設(shè)置在老區(qū)聯(lián)合中控室和新區(qū)管控中心控制室，并與各自的火災(zāi)報警控制器組柜安裝；在重要崗位（如安裝火災(zāi)報警控制器的外操室、消防泵房、泡沫站房、配電室、空調(diào)機房及防排煙機房等）增設(shè)消防電話分機；自消防電話主機敷設(shè)消防電話總線至各區(qū)域控制室新增接線箱，并延續(xù)至上述區(qū)域的消防電話分機。

（3）消防廣播系統(tǒng)

老區(qū)：在老區(qū)增設(shè)一套消防廣播系統(tǒng)。消防廣播主機設(shè)置在老區(qū)聯(lián)合控制室，與火災(zāi)報警控制器組柜安裝[5]。本系統(tǒng)按15個廣播分區(qū)，2臺500W功率放大器配置。現(xiàn)場揚聲器的設(shè)置：罐區(qū)、裝置區(qū)現(xiàn)場沿疏散通道配備防爆號角式揚聲器，功率為15W～20W，間距為100～150米；在播放范圍內(nèi)最遠點的聲壓級高于背景噪聲15dB，盡可能依托現(xiàn)有管架安裝，安裝高度約為3.5-4米；老區(qū)增設(shè)1臺報警信號發(fā)生器，用于火災(zāi)報警系統(tǒng)與兩個已設(shè)置擴音對講系統(tǒng)裝置的聯(lián)動控制。當上述兩個裝置發(fā)生火災(zāi)時，利用擴音對講系統(tǒng)的揚聲器作為消防廣播使用，不再增設(shè)揚聲器等公共廣播設(shè)施[6]。

新區(qū)：在新區(qū)增設(shè)一套消防廣播系統(tǒng)。消防廣播主機分別設(shè)置在新區(qū)管控中心控制室。新區(qū)按5個分區(qū)，1臺500W配置。現(xiàn)場揚聲器的設(shè)置原則：罐區(qū)、裝置區(qū)現(xiàn)場沿疏散通道配備防爆號角式揚聲器，功率為15W-20W，間距100米-150米；在播放范圍內(nèi)最遠點的聲壓級高于背景噪聲15dB，盡可能依托現(xiàn)有管架安裝，安裝高度約為3.5-4米。新區(qū)增設(shè)1臺報警信號發(fā)生器，實現(xiàn)火災(zāi)報警系統(tǒng)與一個已設(shè)置擴音對講系統(tǒng)裝置的聯(lián)動控制。當本裝置發(fā)生火災(zāi)時，利用擴音對講系統(tǒng)的揚聲器作為消防廣播使用，不再增設(shè)揚聲器等公共廣播設(shè)施。

（三）系統(tǒng)供電與接地

1.系統(tǒng)供電

老區(qū)聯(lián)合中控室內(nèi)新增系統(tǒng)機柜的主電為AC220V，引自中控室配電室電氣配電柜的備用回路；新增火災(zāi)報警控制器自帶蓄電池作為備用電源，備電為DC24V密封鉛電池，電池容量應(yīng)保證當主電故障時提供火災(zāi)報警控制器在監(jiān)視狀態(tài)下工作8小時，在報警最大負載下，正常工作3小時[7]；各新增前端設(shè)備由各裝置火災(zāi)報警控制器供電。

2.系統(tǒng)防雷接地措施

火災(zāi)報警控制器（柜）采用聯(lián)合接地方式，與各控制室（外操室）的等電位連接板可靠連接，接地電阻不大于1歐姆；各類模塊箱、接線箱外殼金屬可導(dǎo)電部分及設(shè)備立柱采用聯(lián)合接地，與接地裝置可靠聯(lián)結(jié)；火災(zāi)報警控制器的信號總線、電源總線、消防電話總線、廣播總線進出控制室處增設(shè)浪涌保護器進行對火災(zāi)報警控制器的保護。并要求將浪涌保護器的接地端就近連入控制室的等電位連接網(wǎng)絡(luò)；配線用鋼管和金屬線槽進行不少于兩點的可靠接地，并保證其電氣的連續(xù)性。

（四）設(shè)備選型及原則

根據(jù)環(huán)境要求，裝置區(qū)等室外環(huán)境應(yīng)選擇氣體（含氫）防爆型產(chǎn)品。新增火警設(shè)備應(yīng)分別與新區(qū)和老區(qū)原有火災(zāi)報警系統(tǒng)同品牌的兼容產(chǎn)品。其中新區(qū)的品牌為：青島海灣；老區(qū)的品牌為：北京利達[8]。

結(jié)語

通過對企業(yè)內(nèi)火警系統(tǒng)的整合，極大提升了企業(yè)處理火警的效率，滿足了現(xiàn)行規(guī)范的要求，為企業(yè)的安全生產(chǎn)提供了保障。

參考文獻

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[8]賀崢.石化廠火災(zāi)報警控制系統(tǒng)設(shè)計探討[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2003（12）： 16-18.

作者簡介：劉博文（1991- ），男，漢族，江蘇南京人，本科，中級工程師，研究方向：石油化工行業(yè)、電信專業(yè)相關(guān)設(shè)計。