恒温恒湿库火灾自动报警系统设计

冯世成 周 盼

(中国核电工程有限公司郑州分公司，河南 郑州 450052)



恒温恒湿库火灾自动报警系统设计

冯世成 周 盼

(中国核电工程有限公司郑州分公司，河南 郑州 450052)

结合某核电厂恒温恒湿库的工程概况，介绍了该工程火灾自动报警系统设备的选择原则，并从电源设置、消防联动控制设计、吸气式感烟探测器安装等方面，阐述了火灾自动报警系统的设计方法，有利于保证核电厂的安全性。

核电厂，火灾自动报警，灭火控制器，消防联动控制

0 引言

火灾的发生给人类生命财产造成了重大损失，如何有效的降低火灾的发生率或减少火灾造成的损失具有重要意义，火灾自动报警系统的设置正是为了及早发现和通报火灾，并及时采取有效措施控制和扑灭火灾，以减少损失。文章结合某核电厂恒温恒湿库火灾自动报警系统设计工程实例，重点剖析了恒温恒湿库火灾自动报警系统设备的选择、气体灭火控制系统设计、消防联动控制。

1 总体设计

某核电厂恒温恒湿库概况：建筑面积：3 460.66 mm2，建筑层数：单层，建筑高度：6.300 m，库房净高5.3 m，恒温恒湿库共计4个，内部布置阁楼式货架，货架钢平台层高2.2 m，其余为普通库房。建筑设计使用年限：50年，储存物品主要为精密电子仪器，火灾危险性分类：丙类；建筑耐火等级：二级，抗震设防烈度：6度，结构类型：现浇钢筋混凝土。

1.1 火灾自动报警系统形式选择

火灾自动报警几种重要形式：区域报警系统，集中报警系统，控制中心系统[1]。某核电厂恒温恒湿库火灾自动报警系统是核电厂集中报警系统的一部分，主要由火灾报警控制器、直流电源箱、消防专用电话分机、气体灭火控制器、光电感烟探测器、火灾手动报警按钮、输入/输出模块等设备组成。

1.2 火灾报警控制器的选择

火灾报警控制器的选择主要依据为系统容量。一般情况下系统容量主要取决于探头的数量，探头的数量可由式(1)确定[2]。

(1)

式中：N——该探测区域需设置探测器数量，只，N取整数；

S——防护面积，m2；

A——探测器在该建筑条件下的保护面积，m2；

K——修正系数。

根据式(1)代入恒温恒湿库参数，可初步求得恒温恒湿库所需探测点数。 除此之外，探头设置应考虑梁等其他因素对探测器保护范围的影响。

1.3 火灾探测器的选择

某核电厂恒温恒湿库，因为仓库内存储对象主要为精密仪器，一旦发生火灾,损失严重，且恒温恒湿库设置有气体灭火系统，依据GB 50116—2013火灾自动报警系统设计规范条文4.4.2中探测器组合宜采用感烟火灾探测器和感温火灾探测器，但依据GB 50370—2005气体灭火控制系统设计规范，条文5.0.1采用气体灭火系统防护区，应设置火灾自动报警系统，并应选用灵敏度级别高的火灾探测器，条文5.0.5自动控制装置应在两个独立的火灾信号后才能启动。吸气式感烟探测器为极早期火灾探测器，探测灵敏度极高，有利于极早发现火灾，并进行预警，提醒工作人员现场查看；在防护区有人工作或值班时，气体灭火控制系统即处于手动控制状态，仅报警不动作，不会对人员造成伤害。气体灭火控制系统仅在无人值守时处于自动状态。气消系统一般用于重要机房，或者贵重设备存储间，目的是在减小对设备损坏前提下进行灭火，设备经检验后依然可投入使用。烟烟组合火灾探测系统，气消系统介入时机为火灾发生初期阶段，火灾损失相对较小。烟温组合火灾探测系统，由于感温探测器响应温度区间为54 ℃～70 ℃之间，且由于恒温恒湿库具有暖通专业恒温恒湿机温控功能，当火灾发生时，由于火灾产生热量在未超出恒温恒湿机负荷前，库房内温度上升不明显，会迟滞感温探测器响应时间，气消系统介入时机较烟烟组合探测方式要晚，火灾损失较大。本着防消结合、预防为主的原则,考虑某核电厂房内恒温恒湿库内放置设备的昂贵性，本恒温恒湿库采用烟烟组合，从而提前介入火灾，减小火灾损失。

1.4 气体灭火控制器的选择

某核电站恒温恒湿库共有4个恒温恒湿库房，因此选用四防区气体灭火控制器。

2 电源设置

火灾自动报警系统应设有主电源和直流备用电源。电源功率计算具体如下：

设电源功率为P,火灾报警控制器实际输入功率为P*，实际负载功率为P1，输出电压为U1，负载电流为I1，内部功耗为P2,额定电压为U2，U3，U4，额定电流为I2，I3，I4，电源转化效率为δ。电源功率计算详见式(2)：

(2)

值得注意的是火灾自动报警控制系统长距离供电时应考虑线路损耗，线路压降超过4 V，负载设备供电低于20 V时可能导致设备无法启动，此时应增加就地供电电源。

3 消防联动控制设计

当探测到火灾时，火灾自动报警系统应能及时采取有效措施控制和扑灭火灾，以减少损失。恒温恒湿库火灾自动报警系统消防联动控制主要涉及非消防电源切除及气体灭火控制系统消防联动控制。

其中气体灭火控制系统的联动控制要求如下：

1)自动控制。

设有气体灭火系统的防护区，当吸气式感烟探测器报警时，启动相应防区内的声光报警器，当光电感烟探测器和吸气式感烟火灾探测器均报警后，气体灭火控制器控制设在该保护区外的声光警报器动作；同时火灾报警控制器控制停止相关的空调及通风系统，并关闭该区域的电动防火阀；在确认火灾后，气体灭火控制盘开启相应区域的七氟丙烷气体灭火装置上的电磁阀，灭火气体释放，通过压力开关把气体已释放的信号反馈至火灾报警控制器显示并点亮放气指示灯。另外气体灭火控制器的运行故障信号和手动/自动转换信号送至火灾报警控制器显示。

2)手动控制。

在气消防护区有人工作时，应将气体灭火控制系统设置在手动控制状态，此时气体灭火控制器只具有报警功能。当防护区发生火情，由值班人员确认火警后，可通过气体灭火控制器上的应急启动按钮或按下设在防护区外的紧急启动按钮，即可启动气体灭火系统实施灭火。

3)紧急停止。

当满足气体消防系统触发条件时，在气体灭火系统延迟时间内发现无需启动灭火系统时，可通过气体灭火控制器上或防护区外的紧急停止按钮，终止系统灭火程序。为避免失误操作，应采用玻璃罩对紧急启动及停止按钮进行保护，当使用时，需先击碎玻璃罩，然后才能按下相应的按钮。

4)灭火剂喷放指示灯信号，应保持到防护区通风换气后，在灭火控制器上以手动方式解除。

气体灭火系统图如图1所示。

4 吸气式感烟探测器安装

恒温恒湿库内设阁楼式货架，因此采用双管路吸气式感烟探测，一套主管主要用于探测整个空间，一套主管连接毛细探头用于探测货架密封隔板下的部分。

主管安装具体如图2所示。

毛细探头具体安装如图3所示。

实际运行表明，某核电厂恒温恒湿库火灾自动报警系统能实现对火灾的早期探测预警，并采取有效的消防控制措施以达到减少火灾造成损失的目的。

[1] 吴龙标，袁宏永.火灾探测与控制工程[M].合肥：中国科学技术大学出版社，1999.

[2] GB 50116—2013,火灾自动报警系统设计规范[S].

[3] GB 50370—2005，气体灭火系统设计规范[S].

[4] 04X501，国家建筑标准设计图集[S].

[5] JGL 16—2008,民用建筑电气设计规范[S].

The automatic fire alarm system design of constant temperature and humidity library

Feng Shicheng Zhou Pan

(ZhengzhouBranch,ChinaNuclearPowerEngineeringLimitedCompany,Zhengzhou450052,China)

Combining with the engineering general situation of a nuclear constant temperature and humidity library, this paper introduced the engineering selection principle of automatic fire alarm system equipment, and from the power supply, fire linkage control design, aspirating smoke detector installment, elaborated the design method of automatic fire alarm system, to ensure the safety of nuclear power plants.

nuclear power plant, automatic fire alarm, fire extinguishing controller, fire linkage control

1009-6825(2016)10-0109-02

2016-01-27

冯世成(1983- )，男，硕士，工程师； 周 盼(1985- )，女，助理工程师

TU998.1

A