摘要：通過分析精細化工車間火災(zāi)的主要特點，揭示了當(dāng)前火災(zāi)探測和滅火系統(tǒng)的不足，并針對現(xiàn)有問題提出改進措施，包括多傳感器融合探測技術(shù)、熱成像技術(shù)的應(yīng)用、智能探測系統(tǒng)優(yōu)化、自動噴水滅火系統(tǒng)的耐腐蝕材料升級、氣體滅火系統(tǒng)的安全改進以及新型滅火劑的測試應(yīng)用。實踐證明，這些措施的實施可以有效提升精細化工車間火災(zāi)自動探測與滅火系統(tǒng)的整體性能。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)自動探測；精細化工車間；滅火系統(tǒng)

精細化工行業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分，其產(chǎn)品種類繁多、生產(chǎn)工藝復(fù)雜，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、涂料等多個領(lǐng)域。然而，精細化工車間在生產(chǎn)過程中涉及大量易燃易爆的有機化合物、化學(xué)反應(yīng)活性高的材料以及有毒有害的中間產(chǎn)物，這些物質(zhì)的存在使得車間環(huán)境具有較高的火災(zāi)風(fēng)險。相比一般工業(yè)場所，精細化工車間一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢往往蔓延迅速，并伴有大量有毒氣體的釋放，對人員安全和環(huán)境造成嚴重的威脅。

1 精細化工車間火災(zāi)特點分析

精細化工車間的火災(zāi)具有顯著的危險性和復(fù)雜性。車間內(nèi)充滿大量易燃易爆的化學(xué)物質(zhì)，如乙醇、甲苯、丙烯等，這些物質(zhì)具有低閃點、低燃點的特性，在環(huán)境溫度稍高或接觸火源時極易被引燃，甚至爆炸，火災(zāi)一旦爆發(fā)，便會迅速蔓延，難以控制；在生產(chǎn)過程中會涉及多種活性化學(xué)材料，這些材料在高溫、高壓或接觸濕氣時可能發(fā)生自燃、氧化或分解反應(yīng)，釋放大量熱量和可燃氣體，進一步增加火災(zāi)發(fā)生的概率；精細化工生產(chǎn)需要大量的工藝管線、閥門和密閉裝置，這些設(shè)備間的高度關(guān)聯(lián)性使得火災(zāi)發(fā)生后極易在多個位置引發(fā)新的火點，形成“多點起火”的現(xiàn)象[1]。管線和容器長時間受高溫烘烤后極易產(chǎn)生爆炸風(fēng)險，特別是一些密度比空氣大的可燃氣體會在低處積聚，形成隱蔽的爆燃威脅?；馂?zāi)過程中，燃燒產(chǎn)生的大量有毒氣體，如一氧化碳、二氧化硫等，會迅速在車間內(nèi)擴散，嚴重危害人員健康，并可能通過通風(fēng)系統(tǒng)外泄，造成更大范圍的污染。精細化工車間的火災(zāi)往往呈現(xiàn)立體態(tài)勢，火焰可能從高處滴落或自底部向上蔓延，進一步加劇了撲救難度。

2 精細化工車間現(xiàn)有火災(zāi)探測和滅火系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

2.1" 現(xiàn)有探測系統(tǒng)的類型及不足

當(dāng)前精細化工車間的火災(zāi)探測系統(tǒng)主要包括煙霧、溫度、火焰和氣體探測器，各類探測器針對不同的火災(zāi)信號進行監(jiān)測，但在復(fù)雜環(huán)境下存在一定的局限性。煙霧探測器通過監(jiān)測空氣中的煙霧顆粒發(fā)出警報，但在粉塵或蒸氣較多的環(huán)境中易產(chǎn)生誤報，且生產(chǎn)過程中水汽和煙塵的干擾也會影響其準(zhǔn)確性。溫度探測器依賴溫度上升觸發(fā)警報，相對不易受粉塵干擾，但反應(yīng)速度較慢，難以應(yīng)對隱性火源?；鹧嫣綔y器對火焰的光譜特征反應(yīng)敏銳，但在遮擋或無焰燃燒情況下效果受限，適應(yīng)性相對較差。氣體探測器主要用于單一氣體的泄漏檢測，而化工車間常有多種易燃氣體混合，因此，單一氣體探測難以確保全面覆蓋[2]。氣體探測器還需定期校準(zhǔn)，受腐蝕性氣體影響，其使用壽命較短，增加了維護的成本。這些局限性使得現(xiàn)有探測系統(tǒng)在化工車間環(huán)境中難以全面、有效地發(fā)揮作用。

2.2" 現(xiàn)有滅火系統(tǒng)的類型及不足

精細化工車間常用的滅火系統(tǒng)包括自動噴水、干粉、氣體和泡沫滅火系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在不同類型的火災(zāi)中具備一定優(yōu)勢，但在化工環(huán)境下各自存在明顯的局限性。自動噴水滅火系統(tǒng)通過噴射水流降溫滅火，但部分化學(xué)物質(zhì)遇水可能會產(chǎn)生危險的化學(xué)反應(yīng)，進一步加劇火勢或釋放有毒氣體，水基滅火系統(tǒng)在應(yīng)對油類和氣體火災(zāi)的適用性也較差。干粉滅火系統(tǒng)在撲滅油類和氣體火災(zāi)中較為有效，但產(chǎn)生的粉塵會影響車間潔凈度，這對高潔凈度要求的化工產(chǎn)品生產(chǎn)不利，且干粉滅火劑還可能腐蝕設(shè)備，加大了維護難度。氣體滅火系統(tǒng)（如二氧化碳、七氟丙烷），適合在密閉空間內(nèi)實現(xiàn)快速滅火，但需要完全封閉的空間，否則滅火效果會大打折扣。同時，氣體滅火劑可能導(dǎo)致人員窒息，在使用時必須確保所有人員撤離，條件較為苛刻。泡沫滅火系統(tǒng)則適用于液體火災(zāi)的覆蓋性滅火，但泡沫在高溫下容易失效，且泡沫滅火劑還可能與部分化學(xué)品發(fā)生反應(yīng)，生成有害氣體或降低滅火效果。

3 精細化工車間火災(zāi)自動探測和滅火系統(tǒng)的改進措施

3.1" 火災(zāi)自動探測系統(tǒng)的改進

3.1.1" 多傳感器融合探測技術(shù)的應(yīng)用

多傳感器融合技術(shù)能夠整合溫度、煙霧、氣體濃度和火焰等多種傳感器數(shù)據(jù)，通過算法進行實時分析，構(gòu)建一個多維度的探測體系。每種傳感器捕捉不同的火災(zāi)特征信息，降低火災(zāi)探測過程中的誤報率。例如，煙霧傳感器可以檢測空氣中的煙霧顆粒，而溫度傳感器可以實時監(jiān)控環(huán)境溫度變化，兩者結(jié)合可有效區(qū)分因工藝流程產(chǎn)生的非火災(zāi)煙霧與真正的火災(zāi)煙霧[3]?；鹧?zhèn)鞲衅鲗鹧婀庾V的高靈敏度，彌補了煙霧傳感器在明火檢測方面的不足。通過多傳感器融合技術(shù)，系統(tǒng)能快速準(zhǔn)確地識別火災(zāi)信號，有效減少誤報和漏報現(xiàn)象，提升整體火災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性。多傳感器融合還可以與智能算法相結(jié)合，實現(xiàn)火災(zāi)信號的自動判別，進一步提高火災(zāi)探測系統(tǒng)的實用性和智能化水平。

3.1.2" 熱成像技術(shù)的引入與改進

熱成像技術(shù)利用紅外線原理探測物體溫度變化，可以實現(xiàn)非接觸式的實時溫度監(jiān)控，適用于復(fù)雜的化工車間環(huán)境。熱成像技術(shù)能夠?qū)囟犬惓^(qū)域進行精確定位，即使在火焰被遮蔽或煙霧較濃的情況下，仍然能夠有效監(jiān)測火災(zāi)初期的溫度升高情況。然而，傳統(tǒng)熱成像技術(shù)在精度和分辨率上存在一定局限性，因此，在實際應(yīng)用中，需結(jié)合現(xiàn)代圖像處理技術(shù)進行改進。改進后的熱成像技術(shù)可以采用高分辨率紅外探測器和動態(tài)調(diào)節(jié)算法，提升溫度檢測的靈敏度和空間分辨率，確保在火災(zāi)早期就能識別出溫度異常。結(jié)合熱成像技術(shù)的探測系統(tǒng)，不僅可以實時獲取溫度分布數(shù)據(jù)，還能根據(jù)車間的溫度變化趨勢自動發(fā)出預(yù)警信號。

3.1.3" 智能探測系統(tǒng)（AI）對火災(zāi)監(jiān)測的優(yōu)化

引入人工智能（AI）算法的智能探測系統(tǒng)可以顯著提升火災(zāi)監(jiān)測的精度和響應(yīng)速度。在精細化工車間，火災(zāi)早期可能表現(xiàn)為多種復(fù)雜信號的組合，AI算法憑借其強大的深度學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠?qū)@些多源數(shù)據(jù)進行實時分析，精準(zhǔn)識別潛在的火災(zāi)風(fēng)險。例如，AI算法可以通過對歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，構(gòu)建火災(zāi)發(fā)生的特征模型，從而準(zhǔn)確分辨出正常工藝產(chǎn)生的溫度或煙霧變化與火災(zāi)信號的差異。AI還能夠通過預(yù)測分析，識別多種傳感器信號的異常變化，并結(jié)合預(yù)警模型，實現(xiàn)更加智能化的火災(zāi)預(yù)警服務(wù)。AI算法能夠持續(xù)自我學(xué)習(xí)，不斷優(yōu)化探測策略，以適應(yīng)車間環(huán)境的變化。AI算法還能與視覺分析結(jié)合，實時分析監(jiān)控視頻中的火災(zāi)早期特征，如明火、煙霧或人員活動異常，確?？焖偾覝?zhǔn)確地識別火災(zāi)信息。

3.1.4" 探測器布局的優(yōu)化設(shè)計

精細化工車間內(nèi)空間布局復(fù)雜、設(shè)備密集，若探測器分布不合理，將可能導(dǎo)致火災(zāi)信號探測不全面或存在盲區(qū)。在布局設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)車間的火災(zāi)風(fēng)險分布情況進行針對性優(yōu)化。根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的潛在區(qū)域，如易燃物品存放區(qū)、反應(yīng)設(shè)備周圍等區(qū)域，密集布置煙霧、溫度及火焰探測器，以確保探測器覆蓋所有關(guān)鍵點。同時，應(yīng)采用多層次探測器布置策略，避免對單一探測器過度依賴。例如，在高溫區(qū)域附近應(yīng)專門布置耐高溫的火焰探測器，而在化學(xué)品存儲區(qū)則需強化氣體探測器的布置[4]。此外，探測器的安裝高度、角度以及距離都需結(jié)合設(shè)備和通風(fēng)條件進行精確調(diào)整，最大限度減少盲區(qū)和探測死角。

3.2" 滅火系統(tǒng)的改進措施

3.2.1" 自動噴水滅火系統(tǒng)的耐腐蝕材料的使用

常規(guī)的金屬管道和噴頭在暴露于腐蝕性環(huán)境后，可能會加速腐蝕、堵塞甚至破裂，無法在火災(zāi)發(fā)生時有效發(fā)揮滅火功能。為應(yīng)對這種挑戰(zhàn)，滅火系統(tǒng)的改進措施之一是選用具有抗腐蝕特性的材料。例如，不銹鋼材料具有較強的耐腐蝕性，能在含有化學(xué)品和高濕度的環(huán)境下保持良好的性能。此外，聚四氟乙烯（PTFE）等材料也展現(xiàn)出優(yōu)異的抗化學(xué)腐蝕能力，適合用于管道和噴頭的防護層。采用特殊的防腐涂層技術(shù)，對噴水系統(tǒng)的管道和噴頭進行表面處理，可以有效防止腐蝕，提升其耐久性。其他耐腐蝕的管材選擇還包括鍍鋅鋼管和塑料管，這些材料可以延長滅火系統(tǒng)的使用壽命，降低因頻繁更換部件產(chǎn)生的維護成本。定期對噴水滅火系統(tǒng)進行防腐檢查，并及時更換老化部件，有助于保持系統(tǒng)的可靠性和有效性。

3.2.2" 氣體滅火系統(tǒng)的改進和安全性提升

常用的二氧化碳和七氟丙烷滅火劑雖然效果較好，但在密閉環(huán)境中使用存在一定的窒息風(fēng)險，可能對未及時疏散的人員造成傷害。因此，為提升氣體滅火系統(tǒng)的安全性，應(yīng)對滅火劑選擇和系統(tǒng)控制進行優(yōu)化。在滅火劑選擇上，可以考慮采用更安全、對人體無害的惰性氣體混合物，如氮氣、氬氣或氮氬混合氣，這些氣體在窒息火源的同時，對人體的影響較小。智能控制系統(tǒng)可以對滅火劑的噴放過程進行精細化管理，根據(jù)火災(zāi)規(guī)模和位置調(diào)節(jié)氣體濃度，確保滅火效果的同時減少不必要的氣體消耗。此外，氣體滅火系統(tǒng)的啟動應(yīng)與人員檢測系統(tǒng)緊密結(jié)合，確保人員完全撤離后再自動啟動滅火程序，避免人員傷害。自動報警和控制系統(tǒng)的聯(lián)動不僅可以實現(xiàn)快速響應(yīng)，還能有效控制氣體的釋放量，確保滅火過程的安全性和高效性。通過這些改進措施，氣體滅火系統(tǒng)能夠在精細化工車間中更加安全、高效地應(yīng)用，既能保障車間安全，又能最大限度地保護人員的健康。

3.2.3" 新型滅火劑的應(yīng)用與測試

新型滅火劑，如氟碳基滅火劑，因其高效和環(huán)保的特點成為優(yōu)選方案。這類滅火劑在低濃度下能夠快速滅火，并且不會與大多數(shù)化工物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，是化工車間的理想選擇。氟碳基滅火劑的滅火機理是通過化學(xué)抑制火焰反應(yīng)和阻斷熱量傳遞，有效降低火災(zāi)發(fā)生區(qū)域的溫度[5]。此外，氟碳基滅火劑在分解后不會產(chǎn)生有害氣體和殘留物，避免了傳統(tǒng)滅火劑可能造成的二次污染。為了驗證氟碳基滅火劑的適用性和效果，建議在車間內(nèi)進行小規(guī)模的測試試驗。通過觀測滅火劑在不同火源、不同環(huán)境條件下的滅火速度、覆蓋范圍和對設(shè)備的影響，可以進一步優(yōu)化滅火劑的應(yīng)用策略。對于化工車間而言，采用新型滅火劑不僅能顯著提升滅火效率，還能減輕火災(zāi)后的清理工作負擔(dān)，為生產(chǎn)環(huán)境的持續(xù)潔凈和安全運營提供可靠保障。

3.2.4" 提升自動滅火系統(tǒng)的響應(yīng)速度

為了在火災(zāi)初期有效遏制火勢，滅火系統(tǒng)需要具備即時響應(yīng)能力，以縮短從火災(zāi)探測到滅火操作之間的延遲?？梢砸胫悄芑刂葡到y(tǒng)，確?；馂?zāi)探測器與滅火設(shè)備的無縫聯(lián)動。一旦探測器發(fā)出火災(zāi)警報，控制系統(tǒng)便立即向滅火設(shè)備發(fā)出啟動指令，消除傳統(tǒng)系統(tǒng)的延遲問題。管道設(shè)計的優(yōu)化也是提升響應(yīng)速度的關(guān)鍵因素，滅火劑的傳輸路徑和噴放點應(yīng)設(shè)計得盡量短且直，減少滅火劑從儲存到噴放的時間。噴頭的選擇上，可以采用高效旋轉(zhuǎn)噴頭或自動調(diào)節(jié)噴頭，以確保滅火劑的快速覆蓋和有效分布。響應(yīng)速度的提升還可以增加自動滅火系統(tǒng)的測試頻率，定期測試和維護系統(tǒng)的部件狀態(tài)，確保滅火系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時處于最佳工作狀態(tài)。

4 結(jié)束語

本研究分析了精細化工車間火災(zāi)自動探測和滅火系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其改進措施。通過引入多傳感器融合、熱成像和智能算法等技術(shù)，火災(zāi)探測的靈敏度和準(zhǔn)確性得以提升，有助于實現(xiàn)火災(zāi)的早期預(yù)警。此外，采用耐腐蝕材料、新型滅火劑和優(yōu)化滅火系統(tǒng)響應(yīng)速度等改進措施，可以顯著增強滅火系統(tǒng)的適用性和有效性，為精細化工車間的火災(zāi)防控提供更加堅實的技術(shù)保障。

參考文獻

[1]周航.基于深度學(xué)習(xí)的火災(zāi)檢測和煙氣擴散預(yù)測研究[D].北京：北京化工大學(xué)，2024.

[2]朱旭東.火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在煤化工中的應(yīng)用研究[J].消防界（電子版），2024，10（9）：42-44.

[3]姜周由美.智慧消防在石油化工企業(yè)防火監(jiān)督中的運用[J].化工管理，2023（35）：67-69.

[4]石王方.石油化工企業(yè)火災(zāi)事故原因及調(diào)查方法[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2022，42（13）：70-72.

[5]楊利豐，劉子夫.煉化一體化工廠火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的整體設(shè)計應(yīng)用[J].當(dāng)代化工，2021，50（11）：2737-2740+2748.