工业火灾的特点及报警产品工程应用问题

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  1 电力、冶金、石化、隧道工程环境的特点
   
   1．1 保护场所的环境极其恶劣
   
   1．1．1 这些场所大都存在高电压、大电流(如发电厂最高电压可达22万伏或50万伏，钢铁冶炼厂电炉负载电流最大可达几百至数千安培)，因此，这些场所的辐射电磁场及交叉电磁场都相当强。
   
   1．1．2 灰尘或粉尘很大，例如，火力发电厂内普遍存在煤粉问题，即使经常清扫也随时到处散落，尤其是输煤及锅炉系统更为严重。
   
   1．1．3 有些场所存在高温、高湿及空气中盐分过大，例如，火力发电厂汽轮机轴承周围温度高达200篊以上，冶金行业电缆隧道，水利发电厂电缆廊道等湿度大都相当高，有的甚至可达100％。而建在海边的发电厂及工业厂房，空气中所含盐分都很大。
   
   1．1．4 油污及腐蚀性气体比较严重，例如，冶金行业地下油库，各种工业场所绝大多数的地下电缆隧道、各种贮油罐、贮气罐、蓄电池间、发电机房等场所。
   
   1．1．5 振动噪声很大，例如，发电厂汽轮机、钢铁厂轧机等。
   
   1．2 危险程度高，保护价值大
   例如，一个总装机容量160万千瓦的火力发电厂总投资约在100亿元以上，其中的汽轮机、锅炉、大型主变及氢气冷却系统都具有爆炸或燃烧的危险。许多统计案例都足以证明这点。
   又如，国内最大容量10万立方米的一座贮油浮顶罐一旦起火或爆炸其直接损失为2亿元人民币!
   以上环境足以说明对火灾探测报警系统的要求应当是十分严格的。
   
   2 报警产品在上述场所应用中存在的问题及原因
   
   2．1 存在的问题
   
   2．1．1 火灾自动探测报警系统误报率较高，有些场所甚至极高，导致无法开机(例如，宝钢一、二期地下电缆隧道工程)。
   
   2．1．2 常规的火灾探测报警系统(无论国内、国外产品)，由于特殊环境、抗干扰能力及原始设计问题，应用实践证明大都经不起长期恶劣环境下运行考验。有的不能正常运行，有的甚至全部瘫痪。据调查统计这种情况在电力系统占很大的比例，比如一个总装机容量为120万千瓦的电厂、仅报警系统的设备和施工总投资也需近百万元人民币。可见统计起来其总的经济损失是相当严重的。这种系统瘫痪的情况在冶金系统也占有一定的比例。(笔者的调查统计在此不一一列举)。
   
   石化系统由于设计规范规定仅10万立方米以上的大型浮顶油罐要求应安装自动探测报警系统，因此国内仅秦皇岛、仪征、铁岭等几个站引进国外探测报警系统，目前有的站存在部分故障无法恢复正常运行，其中一个主要原因是由于国外厂商不向用户提供任何产品图纸资料，另一主要原因是元器件老化损坏，无备品、备件无法更换，维护修理资金很高，用户无法接受，因此，这类工程由于售后服务及技术培训等问题跟不上，导致部分瘫痪或系统瘫痪。
   
   2．2 原因分析
   
   2．2．1 设计选型问题 过去几年由于我国没有颁布有关工业领域相关设计规范，又由于有些进口的消防设备随主设备一同进入国内直接安装没有经过任何检验，待工程验收时才发现一系列问题，例如，宝钢一、二期工程消防设备存在很多难以解决的问题，且有的将普通点型光电感烟探测器安装到黄浦江边的地下电缆隧道，有的安装到防排烟送风口附近，因此，导致误报率相当高。
   
   再如，有的发电厂在施工图设计中仅消防报警产品就选了3个～4个生产厂家，由于国内各生产厂产品之间大都不能互连(特殊约定者除外)，因此，一个集中控制的大型发电厂就出现3—4种报警控制器。这样就给日后维护管理、售后服务等带来一系列困难，据调查上述情况的系统大都处于瘫痪中。
   
   2．2．2 产品质量问题 由于上述的各种恶劣环境的存在，因此，国内外常规的火灾自动探测报警系统由于大都是为普通民用建筑而设计应用的，系统的设计方式、传输方式、防止及处理各种干扰的措施，元器件的筛选、老化、工作温度范围等级及整机运行考核方式等方面都没有针对工作环境有所特殊考虑，因此，使用时就存在严重的稳定性、可靠性及抗干扰问题。
   
   2．2．3 安装调试问题 电厂、钢厂、石化场所安装要求比普通高层民用建筑要严格得多，尤其是传送信号线绞合屏蔽的要求，穿金属管、接地方式、接地电阻的影响、防潮耐高温，有些甚至要求增加屏蔽措施等，这些工作的好坏对系统稳定性、可靠性、抗干扰能力影响很大。调试时如灵敏度调的太高，一般的也会导致误报的增加。根据笔者对多个电厂、钢厂、石化企业消防工程的调查发现，有些工程安装存在对产品性能了解不够或由于施工验收规范没有涉及到一些新产品，例如国外产品技术资料不全，直接影响工程质量。
   
   2．2．4 维护管理问题 据调查，许多报警系统瘫痪的原因虽然是各种因素构成的，但和维护管理的好坏有相当密切的关系，这当然和厂家资料技术交底、售后服务的好坏、对维护管理使用人员的技术培训，以及用户领导重视程度、机构人员的配置、维护人员的水平及责任心有相当大的关系。这项工作进行的好坏对报警系统保持正常运行是相当重要的。
   
   3 解决问题的对策及方案
   
   从设计方面考虑，如设备选型，要掌握各种探测器的优点缺点灵活运用。信号传输方式的选择、系统接地方式要综合考虑。从产品适应性及针对性方面，应选用性能稳定可靠、适应环境能力强的新产品，如发电厂内电缆隧道、夹层竖井、输煤系统、野外大型变压器、汽机、锅炉、油管道、野外油罐、冶金系统、地下电缆隧道、地下油库、石化系统、大型浮顶贮油罐及公路、铁路隧道、机车等工业场所，应选用模拟量可恢复式线型感温探测器，因为它具有：①敏感元件可重复使用；②动作温度及灵敏度可设定调整；③开路、短路两种故障报警；④探测器灵敏度可随敏感元件受热长度增加而提高；⑤由于其灵敏度比数字式要高，因此可用于大空间高举架场所；⑥由于加工工艺容易掌握，因此废品率极低；⑦包装运输、安装没有特殊要求，抗机械损伤能力很强；⑧由于采用金属编织屏蔽结构，因此抗各种电磁干扰能力很强。这种产品在国外发达国家已广泛用于工业领域，并能成功预报初期火灾，避免和减少经济损失的案例很多。据资料介绍销量已达数百万公里。
   
   对于有可燃气体泄漏场所宜选用线型可燃气体探测器，无论从性能、寿命及先进程度等方面，都优于常规的点型可燃气体探测器，这种填补国内空白的新产品已成功在大庆石化野外贮气罐安全运行几年并经历-40篊低温环境，仍能正常监视运行。
   
   对高举架的油库区宜选用填补国内空白的新产品双波段红外火焰探测器，与单波段红外火焰探测器相比，由于它具有灵敏度高，保护面积大，安装使用方便，防尘防水，特别对电焊、日光、人工光源、热辐射和机械振动等环境均具有较强的抗干扰性能，因此，可适合于室内外使用。
   
   关于光纤感温探测器，虽然国外、国内都有新产品刚刚问世，具有很多特殊的优点，但从国内试验室测试情况看，该种国外产品尚需降低设备造价，解决工程安装、运输、机械损伤及安装方便等应用问题，从应用前景上看若能有效解决上述问题其前途还是相当广阔的。从控制系统应用情况看，据调查，沈阳消防电子设备厂研制生产的SX3000系统由于在软件、硬件及系统传输、抗电磁干扰等多个环节上总结了以往多年用于工业环境的成功及失败经验，成功解决了在大型火力发电厂应用中各种干扰问题，目前已在内蒙丰镇电厂(该厂曾用过国内外几个厂家的产品，目前处于瘫痪状态)稳定可靠运行一年半以上，此经验值得借鉴及推广。
   
   在安装调试及维护管理方面，以上已经叙述，这里不再重复。
   
   结束语
   关于工业领域火灾自动探测报警工程的成功与否与上述的设计、产品、安装、维护、管理诸多因素有关，是一个比较复杂的课题，有待于各界同仁不断探索总结提高，笔者仅此起到抛砖引玉的作用。

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