馮世成 周 盼

(中國(guó)核電工程有限公司鄭州分公司，河南 鄭州 450052)

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恒溫恒濕庫(kù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

馮世成 周 盼

(中國(guó)核電工程有限公司鄭州分公司，河南 鄭州 450052)

結(jié)合某核電廠恒溫恒濕庫(kù)的工程概況，介紹了該工程火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備的選擇原則，并從電源設(shè)置、消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)計(jì)、吸氣式感煙探測(cè)器安裝等方面，闡述了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，有利于保證核電廠的安全性。

核電廠，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警，滅火控制器，消防聯(lián)動(dòng)控制

0 引言

火災(zāi)的發(fā)生給人類生命財(cái)產(chǎn)造成了重大損失，如何有效的降低火災(zāi)的發(fā)生率或減少火災(zāi)造成的損失具有重要意義，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置正是為了及早發(fā)現(xiàn)和通報(bào)火災(zāi)，并及時(shí)采取有效措施控制和撲滅火災(zāi)，以減少損失。文章結(jié)合某核電廠恒溫恒濕庫(kù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程實(shí)例，重點(diǎn)剖析了恒溫恒濕庫(kù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備的選擇、氣體滅火控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、消防聯(lián)動(dòng)控制。

1 總體設(shè)計(jì)

某核電廠恒溫恒濕庫(kù)概況：建筑面積：3 460.66 mm2，建筑層數(shù)：?jiǎn)螌?，建筑高度?.300 m，庫(kù)房?jī)舾?.3 m，恒溫恒濕庫(kù)共計(jì)4個(gè)，內(nèi)部布置閣樓式貨架，貨架鋼平臺(tái)層高2.2 m，其余為普通庫(kù)房。建筑設(shè)計(jì)使用年限：50年，儲(chǔ)存物品主要為精密電子儀器，火災(zāi)危險(xiǎn)性分類：丙類；建筑耐火等級(jí)：二級(jí)，抗震設(shè)防烈度：6度，結(jié)構(gòu)類型：現(xiàn)澆鋼筋混凝土。

1.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)形式選擇

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警幾種重要形式：區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)，集中報(bào)警系統(tǒng)，控制中心系統(tǒng)[1]。某核電廠恒溫恒濕庫(kù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是核電廠集中報(bào)警系統(tǒng)的一部分，主要由火災(zāi)報(bào)警控制器、直流電源箱、消防專用電話分機(jī)、氣體滅火控制器、光電感煙探測(cè)器、火災(zāi)手動(dòng)報(bào)警按鈕、輸入/輸出模塊等設(shè)備組成。

1.2 火災(zāi)報(bào)警控制器的選擇

火災(zāi)報(bào)警控制器的選擇主要依據(jù)為系統(tǒng)容量。一般情況下系統(tǒng)容量主要取決于探頭的數(shù)量，探頭的數(shù)量可由式(1)確定[2]。

(1)

式中：N——該探測(cè)區(qū)域需設(shè)置探測(cè)器數(shù)量，只，N取整數(shù)；

S——防護(hù)面積，m2；

A——探測(cè)器在該建筑條件下的保護(hù)面積，m2；

K——修正系數(shù)。

根據(jù)式(1)代入恒溫恒濕庫(kù)參數(shù)，可初步求得恒溫恒濕庫(kù)所需探測(cè)點(diǎn)數(shù)。 除此之外，探頭設(shè)置應(yīng)考慮梁等其他因素對(duì)探測(cè)器保護(hù)范圍的影響。

1.3 火災(zāi)探測(cè)器的選擇

某核電廠恒溫恒濕庫(kù)，因?yàn)閭}(cāng)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)對(duì)象主要為精密儀器，一旦發(fā)生火災(zāi),損失嚴(yán)重，且恒溫恒濕庫(kù)設(shè)置有氣體滅火系統(tǒng)，依據(jù)GB 50116—2013火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范條文4.4.2中探測(cè)器組合宜采用感煙火災(zāi)探測(cè)器和感溫火災(zāi)探測(cè)器，但依據(jù)GB 50370—2005氣體滅火控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范，條文5.0.1采用氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)，應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，并應(yīng)選用靈敏度級(jí)別高的火災(zāi)探測(cè)器，條文5.0.5自動(dòng)控制裝置應(yīng)在兩個(gè)獨(dú)立的火災(zāi)信號(hào)后才能啟動(dòng)。吸氣式感煙探測(cè)器為極早期火災(zāi)探測(cè)器，探測(cè)靈敏度極高，有利于極早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并進(jìn)行預(yù)警，提醒工作人員現(xiàn)場(chǎng)查看；在防護(hù)區(qū)有人工作或值班時(shí)，氣體滅火控制系統(tǒng)即處于手動(dòng)控制狀態(tài)，僅報(bào)警不動(dòng)作，不會(huì)對(duì)人員造成傷害。氣體滅火控制系統(tǒng)僅在無(wú)人值守時(shí)處于自動(dòng)狀態(tài)。氣消系統(tǒng)一般用于重要機(jī)房，或者貴重設(shè)備存儲(chǔ)間，目的是在減小對(duì)設(shè)備損壞前提下進(jìn)行滅火，設(shè)備經(jīng)檢驗(yàn)后依然可投入使用。煙煙組合火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，氣消系統(tǒng)介入時(shí)機(jī)為火災(zāi)發(fā)生初期階段，火災(zāi)損失相對(duì)較小。煙溫組合火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，由于感溫探測(cè)器響應(yīng)溫度區(qū)間為54 ℃～70 ℃之間，且由于恒溫恒濕庫(kù)具有暖通專業(yè)恒溫恒濕機(jī)溫控功能，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由于火災(zāi)產(chǎn)生熱量在未超出恒溫恒濕機(jī)負(fù)荷前，庫(kù)房?jī)?nèi)溫度上升不明顯，會(huì)遲滯感溫探測(cè)器響應(yīng)時(shí)間，氣消系統(tǒng)介入時(shí)機(jī)較煙煙組合探測(cè)方式要晚，火災(zāi)損失較大。本著防消結(jié)合、預(yù)防為主的原則,考慮某核電廠房?jī)?nèi)恒溫恒濕庫(kù)內(nèi)放置設(shè)備的昂貴性，本恒溫恒濕庫(kù)采用煙煙組合，從而提前介入火災(zāi)，減小火災(zāi)損失。

1.4 氣體滅火控制器的選擇

某核電站恒溫恒濕庫(kù)共有4個(gè)恒溫恒濕庫(kù)房，因此選用四防區(qū)氣體滅火控制器。

2 電源設(shè)置

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有主電源和直流備用電源。電源功率計(jì)算具體如下：

設(shè)電源功率為P,火災(zāi)報(bào)警控制器實(shí)際輸入功率為P*，實(shí)際負(fù)載功率為P1，輸出電壓為U1，負(fù)載電流為I1，內(nèi)部功耗為P2,額定電壓為U2，U3，U4，額定電流為I2，I3，I4，電源轉(zhuǎn)化效率為δ。電源功率計(jì)算詳見(jiàn)式(2)：

(2)

值得注意的是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)長(zhǎng)距離供電時(shí)應(yīng)考慮線路損耗，線路壓降超過(guò)4 V，負(fù)載設(shè)備供電低于20 V時(shí)可能導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)，此時(shí)應(yīng)增加就地供電電源。

3 消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)計(jì)

當(dāng)探測(cè)到火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)采取有效措施控制和撲滅火災(zāi)，以減少損失。恒溫恒濕庫(kù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)消防聯(lián)動(dòng)控制主要涉及非消防電源切除及氣體滅火控制系統(tǒng)消防聯(lián)動(dòng)控制。

其中氣體滅火控制系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制要求如下：

1)自動(dòng)控制。

設(shè)有氣體滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)，當(dāng)吸氣式感煙探測(cè)器報(bào)警時(shí)，啟動(dòng)相應(yīng)防區(qū)內(nèi)的聲光報(bào)警器，當(dāng)光電感煙探測(cè)器和吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器均報(bào)警后，氣體滅火控制器控制設(shè)在該保護(hù)區(qū)外的聲光警報(bào)器動(dòng)作；同時(shí)火災(zāi)報(bào)警控制器控制停止相關(guān)的空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)，并關(guān)閉該區(qū)域的電動(dòng)防火閥；在確認(rèn)火災(zāi)后，氣體滅火控制盤開(kāi)啟相應(yīng)區(qū)域的七氟丙烷氣體滅火裝置上的電磁閥，滅火氣體釋放，通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)把氣體已釋放的信號(hào)反饋至火災(zāi)報(bào)警控制器顯示并點(diǎn)亮放氣指示燈。另外氣體滅火控制器的運(yùn)行故障信號(hào)和手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)送至火災(zāi)報(bào)警控制器顯示。

2)手動(dòng)控制。

在氣消防護(hù)區(qū)有人工作時(shí)，應(yīng)將氣體滅火控制系統(tǒng)設(shè)置在手動(dòng)控制狀態(tài)，此時(shí)氣體滅火控制器只具有報(bào)警功能。當(dāng)防護(hù)區(qū)發(fā)生火情，由值班人員確認(rèn)火警后，可通過(guò)氣體滅火控制器上的應(yīng)急啟動(dòng)按鈕或按下設(shè)在防護(hù)區(qū)外的緊急啟動(dòng)按鈕，即可啟動(dòng)氣體滅火系統(tǒng)實(shí)施滅火。

3)緊急停止。

當(dāng)滿足氣體消防系統(tǒng)觸發(fā)條件時(shí)，在氣體滅火系統(tǒng)延遲時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)無(wú)需啟動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí)，可通過(guò)氣體滅火控制器上或防護(hù)區(qū)外的緊急停止按鈕，終止系統(tǒng)滅火程序。為避免失誤操作，應(yīng)采用玻璃罩對(duì)緊急啟動(dòng)及停止按鈕進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)使用時(shí)，需先擊碎玻璃罩，然后才能按下相應(yīng)的按鈕。

4)滅火劑噴放指示燈信號(hào)，應(yīng)保持到防護(hù)區(qū)通風(fēng)換氣后，在滅火控制器上以手動(dòng)方式解除。

氣體滅火系統(tǒng)圖如圖1所示。

4 吸氣式感煙探測(cè)器安裝

恒溫恒濕庫(kù)內(nèi)設(shè)閣樓式貨架，因此采用雙管路吸氣式感煙探測(cè)，一套主管主要用于探測(cè)整個(gè)空間，一套主管連接毛細(xì)探頭用于探測(cè)貨架密封隔板下的部分。

主管安裝具體如圖2所示。

毛細(xì)探頭具體安裝如圖3所示。

實(shí)際運(yùn)行表明，某核電廠恒溫恒濕庫(kù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的早期探測(cè)預(yù)警，并采取有效的消防控制措施以達(dá)到減少火災(zāi)造成損失的目的。

[1] 吳龍標(biāo)，袁宏永.火災(zāi)探測(cè)與控制工程[M].合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1999.

[2] GB 50116—2013,火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] GB 50370—2005，氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] 04X501，國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集[S].

[5] JGL 16—2008,民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

The automatic fire alarm system design of constant temperature and humidity library

Feng Shicheng Zhou Pan

(ZhengzhouBranch,ChinaNuclearPowerEngineeringLimitedCompany,Zhengzhou450052,China)

Combining with the engineering general situation of a nuclear constant temperature and humidity library, this paper introduced the engineering selection principle of automatic fire alarm system equipment, and from the power supply, fire linkage control design, aspirating smoke detector installment, elaborated the design method of automatic fire alarm system, to ensure the safety of nuclear power plants.

nuclear power plant, automatic fire alarm, fire extinguishing controller, fire linkage control

1009-6825(2016)10-0109-02

2016-01-27

馮世成(1983- )，男，碩士，工程師； 周 盼(1985- )，女，助理工程師

TU998.1

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