瀘州立春機械設(shè)備有限公司 / 楊俊 李遠樹 彭熙敏

預(yù)作用消防系統(tǒng)在新型穿梭板式全自動化立體倉庫中的應(yīng)用

瀘州立春機械設(shè)備有限公司 / 楊俊 李遠樹 彭熙敏

本文主要介紹了先進的預(yù)作用消防系統(tǒng)在已建成的瀘州老窖新型穿梭板全自動化成品立體倉庫中的應(yīng)用。該系統(tǒng)的建成，將極大地擴展新型穿梭板式全自動化立體倉庫在酒類行業(yè)中的應(yīng)用范圍，更大程度降低因消防設(shè)備故障或誤動作給酒類企業(yè)造成的損失。

預(yù)作用消防系統(tǒng)、穿梭板、自動化立體倉庫、酒類行業(yè)

為適應(yīng)白酒行業(yè)的高速發(fā)展，瀘州老窖集團新投資建成了一座占地面積5400平方米、庫容95萬件的結(jié)合穿梭板高位貨架倉庫和巷道式立體倉庫優(yōu)點的新型穿梭板式全自動立體倉庫，目前該倉庫已整體平穩(wěn)運行一年有余，其設(shè)計理念及建設(shè)形式已在《新型穿梭板式全自動化立體倉庫的應(yīng)用研究》一文中有所介紹。為了全方位展示建設(shè)成果，本文將著重介紹預(yù)作用消防系統(tǒng)在該倉庫中的應(yīng)用，以拓展本倉庫中物流模式的應(yīng)用范圍。

一、常用自動滅火系統(tǒng)的種類及存在問題

目前倉庫使用的自動滅火消防系統(tǒng)主要有氣體滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)和水噴淋（濕式、干式）滅火系統(tǒng)三大類型。但是，氣體滅火系統(tǒng)和泡沫滅火系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜、投資大，適用于小空間場所的滅火，如果用于大空間立體倉庫，一次性投資過高；因此，在大型立體倉庫中，一般均采用水噴淋系統(tǒng)，而在白酒企業(yè)的倉庫中采用的水噴淋系統(tǒng)主要分為濕式、干式兩種類別。

濕式系統(tǒng)的工作原理是消防管道中充滿消防用水，一旦發(fā)生火災(zāi)，噴頭破裂（一般是溫度升高到68℃）后，消防用水迅速噴出實現(xiàn)滅火；但是濕式系統(tǒng)一旦出現(xiàn)誤噴（如噴頭意外損壞），會造成較大的經(jīng)濟損失，尤其對于煙草、高端成品白酒之類的庫存?zhèn)}庫。

干式系統(tǒng)的工作原理是增加了充氣裝置，使報警閥后端管道為氣體狀態(tài)，報警閥前端管道為充水狀態(tài)；火災(zāi)發(fā)生后，火災(zāi)區(qū)域噴頭受熱破裂，報警閥后氣體開始排氣，氣體壓力快速下降后報警閥開啟，消防用水開始注入報警閥后管網(wǎng)，從破裂噴頭噴出實現(xiàn)滅火。雖然設(shè)防狀態(tài)下，報警閥后管道為氣體狀態(tài)，但仍未解決如噴頭或管網(wǎng)損壞將會造成誤噴的問題，且噴水延遲時間較長，故干式系統(tǒng)多用于冬季管道易結(jié)冰的地區(qū)。

二、預(yù)作用消防系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢

1.預(yù)作用消防系統(tǒng)工作原理

預(yù)作用系統(tǒng)在結(jié)合濕式和干式系統(tǒng)特點的基礎(chǔ)上增加了火災(zāi)自動探測系統(tǒng)（一般為火焰探測器）、預(yù)作用閥（關(guān)閉狀態(tài)時，消防用水無法通過）、電磁閥（關(guān)閉狀態(tài)時，氣體無法通過）等，其工作原理為：設(shè)防狀態(tài)時預(yù)作用閥前端管網(wǎng)內(nèi)為充水狀態(tài)，后端管網(wǎng)內(nèi)為氣體。真實發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)探測器發(fā)現(xiàn)火警信號后，電磁閥立即啟動排空管網(wǎng)內(nèi)氣體，同步打開預(yù)作用閥向預(yù)作用閥后管網(wǎng)注水，一般2分鐘內(nèi)注滿管網(wǎng)（此時火災(zāi)區(qū)域噴頭可能并未因此區(qū)域溫度上升而破裂），轉(zhuǎn)為濕式滅火系統(tǒng)狀態(tài)，當(dāng)火災(zāi)區(qū)域溫度上升到特定溫度使噴頭破裂后，立即開始噴水滅火。

2.預(yù)作用系統(tǒng)采用相對濕式系統(tǒng)的優(yōu)勢

從上面描述可以看出，預(yù)作用系統(tǒng)噴頭如因為故障或意外損壞，由于有火災(zāi)探測器的保護，在沒有檢測到火災(zāi)信號（檢測到火苗）的情況下，電磁閥和預(yù)作用閥無法打開，即無法向預(yù)作用閥后管網(wǎng)充水，故不會有水從故障或損壞的噴頭中噴出；另外，如果因火災(zāi)探測器故障造成電磁閥和預(yù)作用閥被打開，管網(wǎng)中被注滿了消防用水，但是由于沒有真實火災(zāi)發(fā)生，噴頭不會由于溫度升高而破裂，同樣不會有水從噴頭中噴出，即實現(xiàn)了防誤噴的功能。

3.預(yù)作用系統(tǒng)采用相對干式系統(tǒng)的優(yōu)勢

預(yù)作用系統(tǒng)采用相對于干式系統(tǒng)，除了同樣具有防誤噴的優(yōu)勢外，還具備響應(yīng)速度快的優(yōu)點，體現(xiàn)在發(fā)生真實火災(zāi)時，區(qū)域溫度升高導(dǎo)致該區(qū)域噴頭破裂后，系統(tǒng)才開始排氣，然后注水，再開始噴水滅火；而預(yù)作用系統(tǒng)是先檢測到火焰（此時火災(zāi)區(qū)域溫度可能還未升高到噴頭破裂溫度），即開始排氣并注水，當(dāng)火災(zāi)區(qū)域溫度升高導(dǎo)致噴頭破裂后，此時管道內(nèi)已經(jīng)注滿了水，故噴頭一破裂即有水噴出進行滅火。由此可見，預(yù)作用系統(tǒng)對于干式系統(tǒng)而言，同時具備防誤噴和響應(yīng)速度快的優(yōu)點。

三、預(yù)作用系統(tǒng)在具體案例中的應(yīng)用

根據(jù)白酒企業(yè)倉庫建設(shè)的案例和經(jīng)驗而言，南方名優(yōu)白酒企業(yè)倉庫多選擇濕式水噴淋系統(tǒng)，但是成品酒倉庫的消防系統(tǒng)一般均采用人工控制，以防消防系統(tǒng)因自身故障、管道漏水、火情誤檢等原因?qū)е鲁善穾齑娉霈F(xiàn)水損，給企業(yè)尤其是高端白酒企業(yè)帶來大的經(jīng)濟損失。在這種背景下，考慮到本座立體倉庫將主要存放瀘州老窖的高端產(chǎn)品國窖1573等，一旦出現(xiàn)滅火系統(tǒng)誤動作或者管網(wǎng)漏水，將造成極大經(jīng)濟損失，故在經(jīng)過多方研究后，決定在本項目中采用預(yù)作用消防系統(tǒng)。

1.消防系統(tǒng)方案概述

本倉庫設(shè)8臺堆垛機和10臺穿梭板，出入庫作業(yè)相互獨立，出入庫能力分別為10萬件/8小時，貨位數(shù)13608個，總庫容95.256萬件成品酒（以經(jīng)典裝國窖1573，500ml×6瓶/件計算）。根據(jù)《白酒廠設(shè)計防火規(guī)范》表3.0.1規(guī)定，本倉庫火災(zāi)危險等級為丙類，耐火等級為二級；根據(jù)《白酒廠設(shè)計防火規(guī)范》表3.0.3和3.0.5相關(guān)規(guī)定，主體占地4600平方米，分為一層總占地4000平方米的貨架區(qū)(用混凝土隔墻平均分為庫區(qū)一和庫區(qū)二)和兩層各占地600平方米的附樓（二樓為打碼理貨區(qū)，一樓為裝車發(fā)貨區(qū)）。

由于附樓為人工作業(yè)區(qū)，為減少投資，附樓一二層均采用濕式滅火系統(tǒng)，僅貨架區(qū)采用預(yù)作用滅火系統(tǒng)，倉庫結(jié)構(gòu)及消防系統(tǒng)分區(qū)鳥瞰圖，見圖1。

2. 系統(tǒng)布置

（1）室外消防設(shè)施布局及消防主管網(wǎng)走向

由于本倉庫建設(shè)用地為瀘州老窖灌裝基地，基地內(nèi)已建有消防泵房（配有自噴泵XBD8.4/75-200x4兩臺，泡沫泵XBD12/40-150x6兩臺）和一座800m2消防水池，距離本倉庫約250米，經(jīng)過核算，上述設(shè)施可滿足本倉庫消防需要，故僅需在本倉庫附近閑置用房內(nèi)建設(shè)專用設(shè)備用房即可，布局及主管網(wǎng)走向，如圖2。

圖1 倉庫結(jié)構(gòu)及消防系統(tǒng)分區(qū)鳥瞰圖

在符合國家規(guī)范的基礎(chǔ)上，為節(jié)約建設(shè)投資，本倉庫未設(shè)泡沫滅火系統(tǒng)，圖2中紅色DN100消防水管雖由泡沫泵引出，但未經(jīng)過泡沫罐，故并非泡沫系統(tǒng)，只是利用了已有的泡沫泵而已。圖2中白色填充區(qū)為從立庫專用設(shè)備室到立庫主體內(nèi)部預(yù)作用消防系統(tǒng)的管道管溝。

（2 ）預(yù)作用系統(tǒng)主設(shè)備布置

由于本倉庫內(nèi)部貨架按貨位算分為上下9層，總計貨位數(shù)13608個，為滿足消防規(guī)范要求，每層均要設(shè)置噴頭，且每個預(yù)作用報警閥組控制噴頭數(shù)量不得超過800個，故在專用設(shè)備室內(nèi)共設(shè)計有24組預(yù)作用報警閥組，具體布置如圖3和圖4。

（3）立庫主體內(nèi)部預(yù)作用消防管道

根據(jù)國家規(guī)范要求，為實現(xiàn)本倉庫的設(shè)計意圖，在立體倉庫主體的貨架區(qū)內(nèi)，設(shè)置了9層共計4896套噴頭，形成8組干線管網(wǎng)（每組三根干線管），由于本項目體量大，如對室內(nèi)管網(wǎng)全部介紹，占用篇幅較大，且各組干線管網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式大同小異，故僅對其中一組干線管網(wǎng)進行介紹，具體形式如圖5。

四、預(yù)作用系統(tǒng)實際應(yīng)用效果

在通過消防驗收后，本套預(yù)作用系統(tǒng)已投入使用一年有余，得益于施工過程中對工程質(zhì)量的有效監(jiān)督和控制，至今未出現(xiàn)誤報的情況。但為保證安全，進行了三次消防演習(xí)，演習(xí)中用設(shè)備主動干擾感光探測器，使探測器發(fā)現(xiàn)“火光”后啟動報警信號，同時打開電磁閥和排氣閥，迅速排出管道內(nèi)氣體，預(yù)作用閥隨之打開，消防水泵啟動，向管內(nèi)注水，在現(xiàn)場可以明顯聽到管內(nèi)迅速注水的聲音。

圖2 室外消防設(shè)施布局及消防主管走向示意圖

圖3 預(yù)作用報警閥組布置示意圖

圖4 空氣壓縮系統(tǒng)管線連接示意圖

圖5 預(yù)作用消防管道原理示意圖

通過一年多的使用，預(yù)作用消防系統(tǒng)表現(xiàn)良好，解決了成品庫房中濕式消防系統(tǒng)在實際運行中不敢放心使用“自動模式”的擔(dān)心。預(yù)作用消防系統(tǒng)在本項目中的成功運用，也為新型穿梭板式全自動立體倉庫的應(yīng)用拓展了廣闊的市場空間。