楊政勃

摘要：結合危廢貯存庫的布局、存放物料火災特性和國家規(guī)范，按照探測器設置需滿足及時性、準確性和可靠性的要求，對常見的大空間火災探測器進行比較分析，提出較為合理的設計應用方案，并列舉了在工程中的實際應用方案。

關鍵詞：大空間； 火災探測； 吸氣式感煙火災探測器； 圖像型火災探測

1 引言

隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)廢物特別是危險廢物產(chǎn)生量和種類不斷增多，危險廢物的集中管理和綜合處置項目得到蓬勃發(fā)展，為了節(jié)約用地成本，提升危廢貯存空間利用率，多層立體倉庫應運而生。倉庫貨架上貯存物密集性越高，火災煙霧阻礙、熱障效應越明顯，給火災自動報警探測器選型帶來很大困難。選型不合理，報警不及時，會導致火勢迅速蔓延，后期撲救難度大，極易引起重大的財產(chǎn)損失

2 危廢倉庫火災危險性分析

根據(jù)危廢倉庫物料特性，一般將存放閃點不大于60℃的可燃廢物的倉庫危險性定為甲類（危廢倉庫存在GB50016表3.1.1甲類倉庫類別中第2、5、6點物料，所以不定義為乙類，定義為甲類），存放閃點大于60℃的可燃廢物及難燃或不燃廢物的倉庫危險性定為丙類，本次主要針對甲類倉庫進行分析。

為了便于焚燒物料配伍，根據(jù)高低熱值儲存的倉庫內(nèi)既有早期出現(xiàn)煙霧的固態(tài)或固液混合類物料，又有直接明火的液態(tài)類物料。大部分貨物的共同特點是易燃，由于多層立體倉庫內(nèi)貨位之間不設封閉隔離，貨位空間聯(lián)通，發(fā)生火災時高溫煙霧容易蔓延擴散至毗鄰貨位，造成熱煙蔓延起火；貨架列間縫隙和三向堆垛叉車巷道在庫內(nèi)縱橫貫通，形成氣流豎井，造成煙囪效應，火災時可成為熱對流通道，加劇燃燒的鏈式反應，火勢會順著貨與貨之間、箱與箱之間的縫隙不斷擴展，熱煙快速向庫房上層蔓延；在豎井條件下，熱煙垂直向上蔓延的速度可達到4 m/s，為充分利用空間，堆垛物品擺放非常密集，火災初期不易被發(fā)現(xiàn)，待火勢沿貨架層層蔓延、擴散，撲救難度會成倍放大，甚至引起爆炸危險。因此火災初期探測器的準確設置很有必要。

3 危廢倉庫火災探測器選型

工業(yè)危廢貯存庫貨架高度多在10m 左右（房間高度約12米），在火災初始階段會有兩種情況存在：

對火災初期有陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱，很少有火焰輻射的固態(tài)或固液混合狀物料；

對火災發(fā)展迅速，無陰燃階段，伴隨有強烈的火焰輻射和少量煙、熱的液態(tài)物料。根據(jù)GB50116-2013規(guī)范，分別選擇感煙火災探測器和火焰探測器。為了及時避免火情擴大，需要探測器同時滿足及時性、準確性報警的功能。據(jù)此進行分析：

3.1 感煙式探測器

危廢貯存庫存在以下特點：

物料堆放較密，煙氣上升通道影響明顯，過道上檢測煙氣滯后性明顯，底層物料發(fā)生火情需要待煙氣上升到貨架頂部才能檢測到煙氣；

為防止物料堆放引起升溫或可燃、有毒氣體聚集，倉庫均采取排風措施；

煙氣在上升過程中的冷卻和下落，熱對流形成的氣流會使煙縷擴散，發(fā)生煙霧斷流現(xiàn)象或?qū)踊F(xiàn)象等特點。

上述特點導致建筑頂處因煙霧稀少不足以觸發(fā)火災探測器報警，常規(guī)的點型感煙探測器無法在危廢多層立體倉庫中及時發(fā)揮作用，需要采用特殊場所使用的火災探測器：線性光束感煙火災探測器、吸氣式感煙火災探測器。

3.1.1 線型光束感煙火災探測器

線型光束感煙火災探測器報警原理是判斷探測器光路上出現(xiàn)煙霧時， 減光率達到預設閾值而產(chǎn)生報警信號。

根據(jù)危廢倉庫特點，如設置線型光束感煙火災探測器，需要按照煙霧的分層特點在不同高度分層設置。當煙霧聚集至頂棚達到報警濃度時，設在頂棚附近的線型光束感煙火災探測器報警，此時火情極有可能已經(jīng)較為嚴重，無法滿足及時性；而設在中間高度的探測器光路極易被三向堆垛叉車或桶裝貨物遮擋產(chǎn)生誤報，無法滿足準確性。因此線型光束感煙火災探測器在危廢貯存庫使用過程中響應速度難以達到初期準確報警。

3.1.2 吸氣式感煙火災探測器

吸氣式感煙探測器主要針對火災的陰燃階段，在陰燃階段對煙塵進行識別，如果超過預定濃度，在第一時間發(fā)出火災預警，為在場人員撤離和消防隊員滅火爭取時間，滿足及時性。

探測器采用水平和垂直結合方式在不同高度布置水平采樣管，實現(xiàn)對不同高度的煙霧探測，解決煙霧斷流現(xiàn)象或?qū)踊F(xiàn)象帶來的無法探測火災問題，滿足準確性。

工業(yè)危廢貯存庫的物料多以罐體承裝，灰塵影響較小，而吸氣式煙霧探測器本身具有高效過濾功能，可以有效消除灰塵的影響。具有靈敏度高、誤報率會很低特點。

由此可見吸氣式感煙火災探測器滿足本類項目火情檢測的設置要求。

3.2 火焰探測器

工業(yè)危廢倉庫中存在液體物料，其燃燒無無陰燃階段。需要探測器對燃燒火焰的輻射性具有快速的響應能力，故選需要配置火焰探測器?；鹧嫣綔y器分為點型火焰探測器及圖像型火災探測器兩大類：

3.2.1 點型探測器

點型探測器，是將目標和干擾源的能量是疊加到單元器件上。實際檢測中根據(jù)探測火焰發(fā)出的紅外或紫外光感光火災探測器發(fā)出報警信號。但由于判據(jù)單一，容易對高功率熱源或強光產(chǎn)生誤報警。復合型防火探測器雖然增加了判據(jù)的數(shù)目，但沒有完全消除以上缺點。

3.2.2 圖像型火災探測

是將目標和干擾源的能量是分別體現(xiàn)在不同的單元器件上，從根本上將將目標和干擾源進行區(qū)分，很好的解決了上述問題?；趯崟r視頻影像分析的感火焰式火災探測技術，同時分析監(jiān)控現(xiàn)場的紅外影像和彩色色影像，利用火災火焰在影像上的表現(xiàn)特征，進行多方面參數(shù)的綜合分析。具有及時性高、抗干擾能力強、準確性高等優(yōu)點。

4 工程實例

4.1 工程概況

本工程為某危廢焚燒處理廠的1#可焚燒廢物貯存庫，建筑平面尺寸108.6米*54.6米，高14.1米，單層，屋面采用輕鋼屋面。倉庫設置22排貨架，均為五層立體排架，貨架層高1.8米，倉庫內(nèi)物料主要有油類、乳化液、有機溶劑類、表面處理液等液態(tài)類危廢物料；油渣、污泥類、廢酸堿、溶劑渣類、廢石棉等半固態(tài)/固態(tài)物料。

4.2 探測器設計方案

根據(jù)物料燃燒特性以及倉庫結構，設計采用吸氣式感煙火災探測器與雙波段圖像型火災探測器的相結合方式。

貯存庫內(nèi)共設置22套吸氣式感煙火災探測器，探測系統(tǒng)均掛在貨架端頭側面距地面1.5 米處，由于煙氣可能在7米處出現(xiàn)分層現(xiàn)象，因此每個貨架在二層頂部、四層頂部設置2層水平采樣管，采樣管采用φ25PVC 管，采樣點間距為3 米。從探測器引出3 根垂直貼在立架側延伸到安裝位置后再水平敷設，置于貨架中間縫隙，具體位置不影響貨物進出。

由于貯存庫頂部為網(wǎng)架結構，采樣管在頂部采用穿管直接敷設。探測系統(tǒng)掛在墻壁上距地面1.5 米處. 采樣管從探測器引出3根垂直貼在墻上延伸到屋頂后再分開水平敷設，水平采樣管間距為6 米，采樣點間距為3 米，頂部共配置6套吸氣式感煙火災探測器。

考慮雙波段圖像型火災探測器最大探測距離為100米，探測角度：64°×50°（25m）、42°×50°（50m）、22°×17°（100m），本工程橫向距離超過100米，因此設計在四角裝設4套圖像型火災探測器，采用壁裝方式，裝設在頂棚底部，滿足探測器設置要求。

5 結束語

結合工業(yè)危廢貯存庫的布局特點及存放物料火災特點，選取吸氣式感煙火災探測器與雙波段圖像型火災探測器的相結合方式，既實現(xiàn)了對早期火災煙霧探測的要求，又滿足了早期火焰探測的要求，同時兼具視頻可視功能，在保護區(qū)域?qū)崿F(xiàn)雙重覆蓋，探測功能上實現(xiàn)互補。同時也為實際工程應用中工業(yè)危廢貯存庫的火災探測器選型提供了依據(jù)。

參考文獻：

[1] 林錦江，某高層工業(yè)廠房的消防設計[J].建材技術與應用，2013（3）： 17-19.

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