石油化工企业火灾自动报警系统设计的探讨

孙志春

（天津渤化工程有限公司，天津300193）

在石油化工企业中，大量易燃、易爆以及有毒可燃的危化品在生产、运输、存储中极易引发火灾和爆炸事故，产生的损失大，伤亡大，危害大。火灾自动报警系统能够及时发现火灾隐患并疏散人员，是保证企业安全生产的重要措施之一。

现阶段石油化工企业火灾自动报警系统可以参考的规范有《火灾自动报警系统设计规范》、《石油化工企业防火设计规范》、《建筑物防火设计规范》。相较民用建筑，石化企业厂房占地面积大且比较分散，环境复杂且专业性强，以上规范都未能做出比较详细的规定，这就使我们在实际设计中遇到很多困难。笔者结合多年化工企业火灾报警系统设计经历，通过本文抛砖引玉，与大家共同探讨石油化工企业火灾自动报警系统设计。

1 常规火灾自动报警设计

1.1 火灾探测器的选择

火灾探测器的选择应根据设置现场的火灾形成和发展的特点、房间的高度、环境特点、以及装置使用的危化品特点等来选择。石油化工企业大部分装置区都会有易燃易爆的液体或气体，所以应选用可燃气体探测器。不过可燃气体报警信号不能直接传到火灾自动报警系统，而传送到独立的可燃有毒气体检测系统[1]。可燃有毒气体控制器可以将信号传到火灾自动报警系统中，并实现联动控制。在有可能产生阴燃的场所应设置防爆感烟或防爆感温感烟复合探测器。大部分石油化工企业装置区的易燃易爆液体或气体不会有阴燃阶段，这就需要设置防爆型火焰探测器。

1.2 手动火灾报警按钮

手动火灾报警按钮应设置在每层建筑物的疏散出入口处，每个防火分区至少设置1个手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何一个位置到最近的手动报警按钮的距离不应大于30m[2]。甲乙类装置区的周围和罐区的四周路边应设置手动报警按钮，间距不应大于100m[3]。

1.3 火灾警报装置

石油化工企业通常不设置应急广播系统，但在每个防火分区至少应设置一个火灾警报装置。在爆炸性气体环境中应装设防爆型声光报警器，在环境噪音大于60dB的生产车间内应设置隔爆型警笛。

1.4 消防电话

在消防控制室设置消防专用电话总机，在消防泵房，控制室，门卫，消防供电配电室设置消防专用电话分机。在爆炸和火灾危险及腐蚀性场所不应设置带插孔的手动火灾报警按钮。石油化工企业无线对讲系统可以作为消防报警电话，还可以在重点位置设置防爆报警电话，能够与火灾报警系统联动。

1.5 模块箱的设置

如果我们选择非编码的防爆手动报警按钮，防爆探测器，这时就需要通过编码模块与系统相连，每个编码模块有一个独立的编码，编码模块应集中安装在模块箱内，模块箱设置在非防爆区域内。防爆区内设本安型感烟探测器，本安型手动报警按钮等回路应串联一个齐纳安全栅，安全栅应设置在非防爆区的模块箱内。

2 图像型火焰探测器的应用

根据有关规范要求，现在化工企业装置区内应设置视频监控摄像头。一般情况下，火灾报警和视频监控是相互独立的，两者之间没有协同工作机制。随着视频监控技术普及和图像处理技术的发展，将摄像机采集的信号传至计算机处理系统，利用图像处理技术判断有无火灾发生。

现阶段常规火灾自动报警探头会有一定的误报概率，当出现火灾报警出现时，如果能利用视频监控图像确定报警位置火灾报警情况，就可以快速准确的判断并定位火灾发生位置。

工业电视系统与火灾自动报警监控系统中的火焰探测器同步联动，当发生火灾自动报警时，系统能自动将火灾报警点的图像传到监控站，并同时发出声光报警信号，提示调度人员及时确认和处理。

图像型报警探测器可以在监控区域内实现火灾报警和现场监控的双重功能，利用图像识别方法实现火灾探测，还具有无接触，响应速度快，探测范围广等特点，特别适用于化工企业的现场环境。视频监控作为火灾探测技术手段正处于初步应用阶段，视频火灾探测技术有着无可比拟的技术优越性，必将形成大规模应用的局面。视频火灾探测器和基于热成像的探测技术的火灾探测已在国外通过项目的验证，并且大量应用在石油化工领域，其可靠性和必要性已经得到了证明。我国《特种火灾探测器》GB15631-2008的颁布推动了视频火灾探测器在工业领域的试点和应用。

石油化工装置区火灾探测分为气探测和火探测，用以有效的预防和制止火灾的发生。气体探测的方式包括点式可燃气体探测器、红外开路气体探测器及红外气体呈像探测器；火探测器包括紫外火焰探测器、红外/紫外火焰探测器、红外单波段火焰探测器、红外多波段火焰探测器以及图像型火焰探测器。一般的火焰探测器无法屏蔽外界的各种干扰，也无法探测微小的火源，容易产生误报和漏报。图像型火焰探测器由于采用了成像探测处理方式，用于表征火灾的维度高于点型的探测器，具有屏蔽外界的各种干扰和探测微小火源的能力[4]，同时图像型火焰探测器还可以提供视频监控功能，具备远程确认火情和应急处理现场火灾的功能。两种探测方式的协调配合是解决易燃易爆的化工场所火灾探测的较好方式。

图像型火灾报警探测器具备视频监控和火灾报警的双重功能，并且出现报警情况后，能够及时弹出画面并警告提醒，提高报警速度和效率，具备很高的性价比。图像型火焰探测器作为一种新特种火灾探测器，为工程设计选型提供了更好的选择。

3 线缆的敷设和通信网络

3.1 化工装置区户外火灾报警线缆应敷设在地下电缆沟，以防止火灾对线缆造成伤害。在装置区内敷设时应穿钢管敷设，且钢管刷防火涂料或在不燃烧体内埋深不小于30mm。本安型设备回路应选用本安型信号电缆。

3.2 大型石化企业厂区面积较大，经常有多个控制室，信号传输距离较长，每个控制室的消防报警主机之间的通讯需要光纤传输信号，为保证系统可靠性，可以采取环网结构。多个报警控制器可设置一台为主控制器，如果其中一台控制器故障，其他报警控制器可以替代主控制器的功能。各个系统完全隔离互不影响，各个控制器既可以在主控制器的管理下工作，也可脱离主机，独立报警控制。在系统网络开路或短路的情况下，系统可以把有故障的控制器隔离开，且不影响其他控制器的正常工作。分布式控制，各个控制器共同连接在一条环形总线上，从而保证数据的一致性，进一步提高系统可靠性、实时性和准确性。

总之，安全生产是企业取得高效益的根本保证，火灾自动报警系统是石油化工装置电信设计的重要组成部分，对保护财产和人身安全具有重要的意义。作为设计人员应及时了解新技术，选择合理的探测手段和控制器，为石化企业做出经济合理的火灾报警系统。