劉 斌 朱 亮 董云濤

（1、四川宏達(dá)股份有限公司，四川 成都610021 2、四川省永貞注冊安全工程師事務(wù)有限公司，四川 成都610021）

1 概述

汽車制造的工藝流程主要由車身零件沖壓，整體車架焊接，車身噴漆和內(nèi)外飾及發(fā)動機(jī)總裝組成。某汽車公司的設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到月產(chǎn)5000 臺車，并有進(jìn)一步發(fā)展的可能。

為了確保該汽車公司廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)設(shè)施及人身安全，防止火災(zāi)發(fā)生，對這個存在電力電纜隧道、涂裝工藝的噴房、存放危化品的油化庫、與汽油加注機(jī)相連的油庫、空壓站等易引發(fā)火災(zāi)的廠區(qū)消防系統(tǒng)的滅火設(shè)施進(jìn)行可靠性分析并提出簡要的優(yōu)化方案分析。

2 廠區(qū)簡介及消防系統(tǒng)要求

2.1 廠區(qū)簡介

該公司擁有完備的汽車生產(chǎn)線包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大主體工藝，以及附屬的動力站、油化庫、綜合庫房、試車跑道和成品車停放場。

其中沖壓廠和焊裝廠的消防防護(hù)區(qū)域主要涉及到很多電氣設(shè)備，涂裝廠里面的消防防護(hù)區(qū)域主要包含調(diào)漆間（一級防火部位），以天然氣為能源的加熱裝備和電氣設(shè)備，總裝廠中包含了汽油加注機(jī)以及與加注機(jī)連通的地下油庫和儲存用作清洗機(jī)器用油的油庫。

2.1.1 沖壓廠和焊裝廠消防區(qū)域包括運作的沖壓機(jī)、電焊機(jī)和焊煙吸塵機(jī)，它們的正常運轉(zhuǎn)都需要通過電作為主要能源，因此在該消防區(qū)域具大量的電纜走廊，還有變壓器室，配電室以及電源線控制柜。為防止靜電的產(chǎn)生，所有的電源線槽的連接處都有跨接線，電源控制柜的主體線路也與金屬蓋板進(jìn)行了有限連接。為便于輸送料件，沖壓廠和焊裝廠并沒有分開設(shè)計，其總保護(hù)面積為50000 多平方米。

2.1.2 涂裝廠消防區(qū)域的消防防護(hù)區(qū)域的主要工藝是噴漆和車身噴蠟，并快速烘干，其中涉及到的油漆、車身表面蠟都是易燃物品，且在該區(qū)域內(nèi)有三個鍋爐，它們的主要燃料能源是天然氣，也是屬于易燃易爆的氣體，都易引發(fā)火災(zāi)；另外該消防區(qū)域也有大量的電纜走廊，變壓器室及電源控制柜，而電源線槽都是鍍鋅板，所以不需要在進(jìn)行槽間跨接。其總保護(hù)面積約為25920 多平方米。

2.1.3 總裝廠消防區(qū)域主要包括與門外地下油庫相連接的加注機(jī)，噴蠟室和補(bǔ)漆間，電纜走廊，配電室、配電柜以及大量木質(zhì)和塑料的料箱。其總保護(hù)面積約為36900 多平米。

2.1.4 油化庫消防區(qū)域內(nèi)存放著大量易燃易爆的危險化學(xué)品，相當(dāng)于?；穫}庫，其中的化學(xué)品盡管是分類存放，但是始終在一個消防防護(hù)區(qū)域內(nèi)，沒有進(jìn)行分區(qū)、分開存放。

2.2 廠區(qū)對消防系統(tǒng)的要求

根據(jù)該公司生產(chǎn)線的具體要求，對發(fā)生火災(zāi)可能性相對較大的區(qū)域進(jìn)行消防系統(tǒng)可靠分析。消防系統(tǒng)要求從火災(zāi)的探測到滅火以及廠區(qū)內(nèi)人員的疏散，設(shè)計齊全，技術(shù)設(shè)備靈敏、合理，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

選用的火災(zāi)探測器，應(yīng)該隨著廠房內(nèi)不同的設(shè)備器材及所處環(huán)境而變化，而滅火設(shè)施也應(yīng)該根據(jù)不同廠房內(nèi)的引起火災(zāi)不同的燃燒物質(zhì)進(jìn)行合理可靠的選擇。通過將最新消防滅火系統(tǒng)與傳統(tǒng)的滅火器具設(shè)施有機(jī)結(jié)合，保護(hù)廠區(qū)內(nèi)人員的人身安全和財產(chǎn)免遭損失。

3 消防系統(tǒng)及消防系統(tǒng)可靠性

3.1 消防系統(tǒng)及消防系統(tǒng)可靠性的概念

消防系統(tǒng)是指組織內(nèi)能夠完成消防安全任務(wù)的設(shè)備、人員和技術(shù)的組合。只有在規(guī)定的工作環(huán)境下，保證系統(tǒng)正常運行的一切設(shè)備、相關(guān)設(shè)施、器材、管理服務(wù)和人員同時具備，才是一個完整的系統(tǒng)。對于正在運行的建筑消防系統(tǒng)，在規(guī)定的工作條件（消防系統(tǒng)在其運行生命周期內(nèi)所處的預(yù)先規(guī)定的環(huán)境，使用，維修條件等所有外部條件）下，在隨機(jī)開始執(zhí)行任務(wù)時，完成預(yù)設(shè)消防功能，確保安全生產(chǎn)的能力稱之為可靠性，其概率度量稱為可靠度。

3.2 消防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

建筑消防的可靠性系統(tǒng)是一種人機(jī)操作管理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖3.1[1]所示：

圖1 消防系統(tǒng)可靠運行結(jié)構(gòu)

4 消防系統(tǒng)的構(gòu)成要素

通過對消防系統(tǒng)運行的可靠性的因素結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計，初步提出了系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)，如圖2[1]所示，即整個系統(tǒng)可以分為過稱（時間）維，子系統(tǒng)（設(shè)施）維和管理維，并對其進(jìn)行了細(xì)化和分類，體現(xiàn)出各部分的相互關(guān)系。

圖2 消防系統(tǒng)運行三維結(jié)構(gòu)圖

5 滅火器配置的可靠性分析

5.1 滅火器配置的設(shè)計計算程序

5.1.1 確定火災(zāi)危險場所可能發(fā)生火災(zāi)的種類

火災(zāi)種類分為A 類：固體物質(zhì)火災(zāi)，B 類：液體或可溶化固體物質(zhì)火災(zāi)，C 類：氣體火災(zāi)，D 類：金屬火災(zāi)，E 類：物體帶電燃燒的的火災(zāi)。

5.1.2 確定火災(zāi)危險場所的危險等級

根據(jù)可燃物數(shù)量，火災(zāi)蔓延速度，撲救難易程度，火災(zāi)危險性，生產(chǎn)、使用、儲存物品的火災(zāi)危險性五個因素，且反易造成人員嚴(yán)重傷亡或財產(chǎn)重大損失的場所均屬于嚴(yán)重危險級。

5.1.3 確定滅火器的滅火級別

滅火級別即滅火能力指標(biāo)，是指滅火器撲滅不同種類火災(zāi)的效能，由表示滅火效能的數(shù)字和滅火種類的字母表示（如2A、55B），數(shù)字越大，滅火能力越強(qiáng)，字母A、B 分別表示撲滅A、B類火災(zāi)的能力。

5.1.4 計算單元（即配置單元）。對于危險等級相同和火災(zāi)種類均相同的場所，可將一個樓或者一個防火分區(qū)作為一個計算單元；單個獨立功能的房間可作為一個計算單元；危險等級和火災(zāi)種類的不同的場所，應(yīng)分別作為一個計算單元。

5.1.5 需保護(hù)的面積。是指有發(fā)生火災(zāi)的危險，需配置滅火器保護(hù)的場所的面積。相同的危險等級，需保護(hù)的面積越大，則需配置的滅火器數(shù)量越大。

5.1.6 各個計算單元所需滅火級別。滅火器配置場所所需的滅火級別按公式（1）[2]計算：

式中：Q——滅火器配置場所的滅火級別，A 或B；

S——滅火器配置場所的保護(hù)面積，m2；

U——滅火器配置場所相應(yīng)危險等級的滅火器配置基準(zhǔn)，m2/A 或m2/B；

K——修正系數(shù)；

無消防栓和自動滅火系統(tǒng)的場所，K=1.0；

僅有消防栓的場所，K=0.7；

僅有自動滅火系統(tǒng)的場所，K=0.5；

既有消防栓又有自動滅火系統(tǒng)的場所，K=0.3；

5.1.7 確定各單元的滅火器設(shè)置點。各單元的滅火器設(shè)置點按照不同的火災(zāi)配置場所滅火器最大保護(hù)距離確定。

5.1.8 計算每個滅火器設(shè)置點的滅火級別（用Qe 表示）。其計算公式如（2）[2]：

5.1.9 確定每個設(shè)置點滅火器的類型、規(guī)格和數(shù)量。

（1）滅火器類型的選擇：通常情況下，比較常用的是“磷酸銨鹽干粉滅火器”；（2）滅火器的數(shù)量由Qe和“每具滅火器最小配置滅火級別”相除計算可得；（3）一個滅火器配置場所內(nèi)的滅火器不應(yīng)少于2 具，每個配置點的滅火器不宜多于5 具[1-3]。

5.2 焊裝廠的滅火器配置計算

以焊裝廠的工藝流程車間為計算單元，其主要火災(zāi)時電氣火災(zāi)，由此確定火災(zāi)種類為E 類，綜合工業(yè)廠區(qū)火災(zāi)危險等級的五個考慮因素可判斷，焊裝廠車間的危險等級為中危險級。該計算單元保護(hù)面積：

S=23378.4m2

計算單元所需滅火級別，由公式（1），且該計算單元中設(shè)有室內(nèi)消防栓，但無自動噴淋系統(tǒng)，故K 取0.7。所以，該計算單元可以看作為“中危險級場所A 類火災(zāi)”，查表可知滅火器的配置基準(zhǔn)為U=75m2/A。

代入公式（1），得：

Q=218.2A

按照“中危險級場所，A 類火災(zāi)，手提式滅火器”考慮，經(jīng)查表，每點的最大保護(hù)距離為20 米，在根據(jù)該計算單元“長324.7米，寬72 米”的尺寸指標(biāo)，可算得滅火器設(shè)置點數(shù)按公式（3）計算：

確定每個設(shè)置點滅火器的類型、規(guī)格和數(shù)量。滅火器類型的選擇，通常情況下，選擇均可適用于A、B、C 類火災(zāi)及電氣類火災(zāi)的“磷酸銨鹽干粉滅火器”；滅火器的數(shù)量，由Qe值和“每具滅火器最小配置滅火級別（U1）”相除計算得出，按照“中危險級場所A 類火災(zāi)”考慮，所以U1 可取“2A”。所以，該計算單元每個設(shè)置點的滅火器數(shù)量按公式（4）計算：

由此，該計算單元理論的滅火器配置方案為59 個滅火器設(shè)置點，每個設(shè)置點均配置2 具型號為MFZ/ABC4 的磷酸銨鹽干粉滅火器。實際布點方案為50 個滅火器設(shè)置點，每個設(shè)置點配置4 具型號為MFZ/ABC4 的磷酸銨鹽干粉滅火器。

盡管從滅火器設(shè)置點來看，實際分布沒有達(dá)到理論要求，但從滅火器的總數(shù)來說，實際的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了理論計算值，而且所有的滅火器都是和消防栓配合使用，所以從總體來看，完全能達(dá)到對該計算單元的消防作用。

參考目錄

[1]杜玉龍.建筑消防設(shè)施運行可靠性分析與評價研究[D].天津：天津大學(xué)，2008.

[2]李達(dá)志.滅火器配置點及數(shù)量的設(shè)計[J].化工設(shè)計通訊，2006（4）：32-34.

[3]劉忠祥.滅火器的合理選用[J].消防科學(xué)與技術(shù)，1998（4）：50-51.