冶金业建筑火灾报警体系设计

1引言

冶金企业相对于民用建筑，具有不同的防火特点。冶金工厂生产线长，地理范围大，电缆隧道、电缆夹层及各类地下管道错综复杂，其中电缆的绝缘材料多是可燃物质，一旦着火，就会沿着电缆线路迅速蔓延，扩大起火范围。如果不能及时发现并采取措施，大火蔓延到控制室等处，事故将更为严重，甚至会导致全厂停产；同时，电缆着火后，会产生大量的浓烟和有害气体，既腐蚀破坏电气设备，又对人体十分有害，危及人的生命安全。因此，在冶金企业中设置合理可行的火灾自动报警及联动控制系统十分重要。而冶金企业内的高温、粉尘、潮湿、强电磁干扰等复杂多变的生产环境及其工艺流程的特殊性，为该系统的设计提出了更加严峻的特殊要求。

2设计准备

本专业设计之前，首先要充分了解熟悉其他各专业的设计方案、要求及内容。表1中罗列了本专业与其他专业配合中相关考虑的一些主要问题。

3系统设计

3.1确定系统的构成形式

根据冶金企业的规模和工艺流程以及估算的报警、联动控制点的数量选择火灾自动报警系统的形式。火灾自动报警系统分为区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统三种形式。区域报警系统为功能较简单的系统，一般没有什么联动控制设备；集中报警系统为功能较复杂的系统；而控制中心系统则为功能复杂的系统，一般联动控制设备较多，需要控制中心集中管理和控制。

3.2火灾探测器的设置

3.2.1火灾探测器的设计选配

根据冶金企业内物质的燃烧特性，综合考虑火灾探测器的灵敏度等性能指标，选择合适的火灾探测器。

（1）火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量热，很少或没有火焰辐射，应采用感烟探测器。

（2）火灾发展迅速，产生大量的烟、热和火焰辐射，应采用感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合。

（3）火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量的热、烟，应采用火焰探测器。

（4）相对湿度经常大于95%的场所宜采用线型感温探测器或其他组合式探测器。特别强调：冶金企业高温、粉尘、潮湿、强电磁干扰等复杂多变的生产环境，使得火灾预警问题变得更加恶化，误报或不报火灾的几率更高，在这类环境下，不适合安装一般的感烟探测器，应选用严酷环境下使用的智能探测器，如：西安盛赛尔的JTY-GD-FTX。

3.2.2点型火灾探测器的设置要点

点型火灾探测器的设置一般按保护面积确定，同时要满足保护半径的要求，要考虑房间高度、屋顶坡度、探测器自身灵敏度三个主要因素的影响。特别强调的是：冶金工业建筑内一般都不吊顶，因此必须考虑到梁对探测器保护面积的影响。

3.2.3红外光束探测器的设置要点

红外光束感烟探测器的发射器和接受器之间的距离不宜超过100m，所以设计时，首先要确定红外光束的探测区域的长度。相邻两组红外光束感烟探测器的水平距离不应大于14m，探测器至侧墙水平距离不应大于7m，且不应小于0.5m。据此计算探测区域内需要设置的红外光束探测器的对数。

3.2.4电缆式线型感温探测器的设置要点

电缆隧道、电缆桥架、电缆竖井及电缆夹层内，缆式线型定温探测器（热敏电缆）宜敷设在每层托架上的动力电缆或控制电缆的外护套上，热敏电缆敷设形式可为近似正弦波形，每层热敏电缆的实用长度。热敏电缆的探测区域长度不宜超过200m，结合报警区域内热敏电缆的总长度，计算出热敏电缆的回路数。

3.3火灾报警控制器的设计要点

3.3.1火灾报警控制器容量的确定

火灾报警控制器容量的确定，主要取决于编址设备的数量。编址设备既包括编址探测设备，也包括编址联动设备。编址探测设备不单指感烟感温或其他种类火灾探测器的数量，还包括该报警区域内手动报警按钮，消火栓报警按钮以及通过输入模块转换信号的水流指示器，水压力开关等。编址联动设备即为各类控制模块的总称。部分设备生产厂家探测设备与联动设备不能混编。现在仅以探测设备与联动设备能够混编的情况为例进行说明。例如某型号火灾报警控制器的容量为4回路×128个编址点，即控制器具有4个回路，每个回路可控制128个编址点，若某建筑中的编址设备总数为400个，则该火灾自动报警控制器正好满足要求。假设该建筑有600个编址点，显然需要两台该型号控制器（一般这种情况下，应选用单台容量满足600个编址点要求或者回路可以扩容的火灾自动报警控制器）。一般火灾报警控制器标示容量都是单台控制器的最大容量，为了保证火灾自动报警系统既能高效率高可靠性地工作，又能确保将来的系统扩容，实际设计各回路编址点时要考虑一定的编址余量。即：火灾报警控制器和每一回路所连接的火灾探测器、控制模块及各类输入模块的地址编码总数，宜留有15%～20%的裕量。

3.3.2火灾报警控制器的功能

火灾报警控制器应有下列功能：

（1）系统自检；

（2）故障报警和火灾报警；

（3）火灾报警自动记录；

（4）区域报警控制器与集中报警控制器间的通信功能；

（5）联动控制功能。

3.4消防联动控制设备的功能及联动控制要求

消防联动设备是火灾自动报警系统的执行部件，消防控制室接收火警信息后应能自动或手动启动相应消防联动设备。

3.4.1消防联动设备的功能

消防联动控制设备（报警联动一体机为火灾自动报警控制器）应具有以下部分或全部功能：

（1）发出声光报警信号；

（2）控制通风系统的各种防火阀，并接收其返回信号；

（3）控制集中通风空调系统，并接收其返回信号；

（4）控制防火门，并接收其返回信号；

（5）控制防排烟设备；

（6）控制自动灭火系统（如水灭火系统，气体灭火系统等），并接受其返回信号；

（7）控制其他需要联动的控制设备；

（8）控制工艺需要联动的相关设备。

3.4.2消防联动设备的联动控制要求

火灾发生时，火灾报警控制器发出警报信息，消防联动控制器根据火灾信息联动关系，输出联动控制信号，启动有关消防设备，实施防火灭火。消防联动必须在“自动”和“手动”状态下均能实现。在自动情况下，火灾自动报警系统按照预先编制的联动逻辑关系，在火灾报警后，输出自动控制指令，启动相关设备动作。手动情况下，应能根据手工操作,实现对应控制。特别强调：

（1）为保证水喷淋、水喷雾、CO2等固定灭火装置安全可靠运行，系统应具有手动控制、自动控制、和机械应急操作三种启动方式，并且应在火灾报警后经过设备确认或人工确认后才可启动灭火系统。

（2）消防水泵、防排烟风机等重要消防设备的启动和停止，除自动控制外，消防控制室还应能对其进行手动直接控制，即多线控制。

3.5系统布线

（1）火灾报警及联动控制线路应采用阻燃电线电缆，提高防火性能。

（2）火灾自动报警系统的传输线路，其线芯截面选择，除应满足自动报警装置技术条件的要求外，还应满足机械强调的要求。根据冶金企业环境较为恶劣的特点，火灾自动报警系统传输线路的最小线芯截面不小于1.0mm2。

（3）针对冶金企业存在较强的电磁干扰，火灾自动报警系统的传输线路宜采用双绞线或屏蔽双绞线，以增强系统的抗干扰能力。

（4）明敷设在潮湿场所或埋地敷设的金属管布线应采用水煤气钢管。

4结语

在建筑工程消防设施中，火灾自动报警系统是指挥核心，其设计质量对火灾自动报警系统可靠运行，准确报警，降低误报，实现早期预报火灾，联动相关消防设施工作，控制火灾蔓延，保证人员安全疏散至关重要。因此设计者首先要掌握建筑设计防火规范、火灾自动报警系统设计规范、设备制造标准、安装施工验收规范及行政管理法规等方面的规范或法规，同时要结合工程实际特点并认真执行公安消防监督部门的审批意见，力求设计技术先进，稳定可靠，合理合“法”，经济实用。