火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、滅火系統(tǒng)在多晶硅企業(yè)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中存在問(wèn)題探討

李向東 許來(lái)燦

（1.焦作煤業(yè)（集團(tuán)）合晶科技有限責(zé)任公司，河南 焦作 454000；2.焦作煤業(yè)（集團(tuán)）馮營(yíng)電力有限責(zé)任公司，河南 焦作 454000）

作為新興光伏產(chǎn)業(yè)，多晶硅裝置主要是以三氯氫硅、氫氣為原料，四氯化硅為尾料的循環(huán)反應(yīng)工藝，涉及高溫、易燃、易爆、易腐蝕、電力高壓等因素，而火災(zāi)報(bào)警、滅火系統(tǒng)作為獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)在多晶硅企業(yè)安全生產(chǎn)中起到很重要的作用。 現(xiàn)結(jié)合筆者多年實(shí)踐工作經(jīng)歷，對(duì)多晶硅企業(yè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、滅火系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行探討， 以供有關(guān)設(shè)計(jì)單位、多晶硅企業(yè)新建、擴(kuò)建項(xiàng)目時(shí)參考。

1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、滅火系統(tǒng)的組成及工作原理

1.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、滅火系統(tǒng)的組成

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、滅火系統(tǒng)由火災(zāi)控制器主機(jī)、顯示系統(tǒng)、探測(cè)器、報(bào)警按鈕、啟泵按鈕、滅火啟動(dòng)按鈕、噴淋頭、水流指示、濕式報(bào)警閥、雨淋報(bào)警閥、過(guò)濾器、水噴霧噴頭、末端試水閥、壓力開(kāi)關(guān)、樓層顯示器、各類(lèi)聯(lián)動(dòng)電磁閥、各類(lèi)聯(lián)動(dòng)電機(jī)、消防電梯、消防廣播、消防電話(huà)、消防泵、鋼瓶組、氣體噴頭組成。

1.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、滅火系統(tǒng)的工作原理

火災(zāi)探測(cè)器將工作現(xiàn)場(chǎng)采集的煙霧、熱溫、火焰等信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)發(fā)送至火災(zāi)報(bào)警控制器主機(jī)， 火災(zāi)報(bào)警控制器主機(jī)接受信息后進(jìn)行判斷。若無(wú)法確定火情，則會(huì)立即啟動(dòng)消防控制室及現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警器通知現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行查看。 工作人員發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)有火情應(yīng)及時(shí)按下手動(dòng)按鈕現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統(tǒng)，沒(méi)有火情時(shí)要及時(shí)消缺。 若火災(zāi)報(bào)警控制器主機(jī)判斷為火情，則立即啟動(dòng)消防控制室及現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警器，進(jìn)行應(yīng)急廣播。 同時(shí)將信號(hào)反饋給氣體滅火控制器， 由氣體滅火控制器啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火。 在自動(dòng)滅火系統(tǒng)噴灑延時(shí)期間及時(shí)組織人員疏散、撤離現(xiàn)場(chǎng)。

2 氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題

2.1 防火通風(fēng)方面

《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50116-1998）第6.3.4 條規(guī)定“消防控制設(shè)備對(duì)管網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng)應(yīng)有下列控制、顯示功能：……（3）在延時(shí)階段，應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉防火門(mén)、窗，停止通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，關(guān)閉有關(guān)部位防火閥；（4）顯示氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)的報(bào)警、噴放及防火門(mén)（簾）、通風(fēng)空調(diào)等設(shè)備的狀態(tài)?！睆谋緱l第二點(diǎn)可以看出，在報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)氣體滅火前需先及時(shí)關(guān)閉通風(fēng)口，使防護(hù)區(qū)形成有限密閉空間， 重在強(qiáng)調(diào)對(duì)防護(hù)區(qū)輔助電動(dòng)設(shè)施的聯(lián)動(dòng)與控制。 目前部分多晶硅企業(yè)的變電所及油浸式變壓器室雖裝設(shè)有氣體自動(dòng)滅火裝置，但為方便散熱，在墻體內(nèi)常裝有排風(fēng)扇或窗體下方設(shè)有固定式百葉窗進(jìn)行通風(fēng)。 在火災(zāi)報(bào)警時(shí)無(wú)法或不能及時(shí)關(guān)閉風(fēng)扇或百葉窗，沿風(fēng)扇口、百葉窗流出、泄壓，氣體滅火濃度變小，浸漬時(shí)間達(dá)不到《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50370-2005）第3.3.8 條的要求。 即“滅火浸漬時(shí)間應(yīng)符合下列規(guī)定：……2.通訊機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)的電氣設(shè)備火災(zāi)，應(yīng)采用5min；3.其他固體表面火災(zāi)，宜采用10min；……”因浸漬時(shí)間不夠，不能完全隔絕氧氣，使滅火濃度和滅火密度偏低，不能在有效時(shí)間內(nèi)及時(shí)滅火。

改進(jìn)措施：風(fēng)扇送風(fēng)側(cè)加裝電動(dòng)百葉窗，固定式百葉窗亦改為電動(dòng)式百葉窗并與火災(zāi)控制器形成聯(lián)動(dòng)控制， 或采用手推式滅火器；按就近原則對(duì)氣體滅火控制盤(pán)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮與鋼瓶間的安全距離的設(shè)置。

2.2 氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)方面

多晶硅單條生產(chǎn)線(xiàn)在1 000 噸/年以上的企業(yè)， 采用管網(wǎng)式、全淹沒(méi)氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)，防護(hù)區(qū)的面積和容積的設(shè)計(jì)依據(jù)《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50370-2005）第3.2.4 條規(guī)定，即“防護(hù)區(qū)劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：……2 采用管網(wǎng)滅火系統(tǒng)時(shí)，一個(gè)防護(hù)區(qū)的面積不宜大于800m2，且容積不宜大于3 600m3；……”。根據(jù)規(guī)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，氣體藥劑的需求量、鋼瓶間的使用面積及后期藥劑補(bǔ)充量等的滿(mǎn)足都需要一筆可觀的費(fèi)用。

改進(jìn)措施：在符合國(guó)家規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，一個(gè)防護(hù)區(qū)面積宜不大于400m2，容積宜不大于1 800m3，即采用管網(wǎng)式組合式分配系統(tǒng)，增加防護(hù)區(qū)數(shù)量，減少防護(hù)區(qū)面積和容積。 如此，對(duì)氣體鋼瓶數(shù)量、藥劑量、鋼瓶間使用面積的需求量大大減少，后期藥劑補(bǔ)充費(fèi)用大幅度減少，鋼瓶間后期可維護(hù)性增強(qiáng)。

3 自動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)方面

多晶硅還原爐進(jìn)出管道匯流排區(qū)因涉及三氯氫硅、氫氣等易燃、易爆、易腐物料，屬甲類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所，為受限空間或局部受限空間，無(wú)法采用消防水炮滅火方式，企業(yè)一般采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。 冬季時(shí)，從三氯氫硅過(guò)熱器過(guò)來(lái)的氣體三氯氫硅及從氫氣預(yù)熱器過(guò)來(lái)的氫氣等，溫度都有所降低，需電氣設(shè)備電伴熱進(jìn)行適當(dāng)升溫，在有工藝火情進(jìn)行滅火時(shí)，極有可能損壞電氣設(shè)備或引發(fā)電氣事故。

改進(jìn)措施：根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160-2008）第8.6.3 條規(guī)定——工藝裝置內(nèi)固定水炮不能有效保護(hù)的特殊危險(xiǎn)設(shè)備及場(chǎng)所宜設(shè)水噴淋或水噴霧系統(tǒng)， 其設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:……（3）系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)及工作狀態(tài)應(yīng)在控制室控制盤(pán)上顯示；（4）本規(guī)范未作規(guī)定者，應(yīng)按《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50219）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 同時(shí)依據(jù)《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50219-1995）第1.0.3 規(guī)定：“水噴霧滅火系統(tǒng)可用于撲救固體火災(zāi)，閃點(diǎn)高于60℃的液體火災(zāi)和電氣火災(zāi)。并可用于可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類(lèi)液體的生產(chǎn)、儲(chǔ)存裝置或裝卸設(shè)施的防護(hù)冷卻。 ”以及第4.0.2 條規(guī)定即“水霧噴頭的選型應(yīng)符合下列要求：4.0.2.1 撲救電氣火災(zāi)應(yīng)選用離心霧化型水霧噴頭；4.0.2.2腐蝕性環(huán)境應(yīng)選用防腐型水霧噴頭。 ”我們可知，采用防腐型離心霧化水霧噴頭的自動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)即可一次性解決所有問(wèn)題，提高多晶硅生產(chǎn)安全系統(tǒng)性能，減少財(cái)產(chǎn)損失。

還原爐配套變壓器室、制氫裝置變壓器室、變電所、儀表機(jī)柜間等，在不采用氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，也可采用水噴霧滅火系統(tǒng)。

4 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)方面

4.1 在多晶硅企業(yè)建設(shè)期間，因各專(zhuān)業(yè)施工單位之間配合不好，工序安排不合理，并且火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、滅火系統(tǒng)施工一般在土建之后：（1）對(duì)于需要提前預(yù)留孔或預(yù)埋穿線(xiàn)管的模塊箱、端子箱、導(dǎo)線(xiàn)等設(shè)施，未作預(yù)留或預(yù)埋。 特別是在氫化、精餾、尾氣、還原等腐蝕性強(qiáng)的場(chǎng)所，箱體或穿線(xiàn)管長(zhǎng)期暴露于空氣中，使設(shè)備、導(dǎo)線(xiàn)不能得到有效保護(hù)，被腐蝕、氧化。 （2）在進(jìn)行機(jī)電安裝時(shí)， 墻體內(nèi)暗敷設(shè)的管線(xiàn)在其他施工單位吊裝打孔固定時(shí)被損傷或打斷。（3）報(bào)警按鈕、控制器、端子箱等接線(xiàn)頭未固定牢而出現(xiàn)松動(dòng)。 （4）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、滅火系統(tǒng)涉及機(jī)、電、儀、氣、水等專(zhuān)業(yè)知識(shí)，不管是生產(chǎn)廠家，還是施工方的調(diào)試技術(shù)人員往往專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能達(dá)不到要求。從而使火災(zāi)探測(cè)器、報(bào)警器等經(jīng)常性地發(fā)生故障報(bào)警或誤報(bào)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)棺詣?dòng)滅火設(shè)施誤噴，給后期運(yùn)行維修帶來(lái)很大的困難和隱患， 使企業(yè)增加不必要的安全資金投入。

改進(jìn)措施： 建設(shè)期間建設(shè)方與監(jiān)理單位一起加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，規(guī)范對(duì)各專(zhuān)業(yè)施工方交叉施工的科學(xué)監(jiān)管，并和設(shè)計(jì)院、監(jiān)理單位一起嚴(yán)格按照 《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50166-2007）、《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50263-2007）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)條文進(jìn)行驗(yàn)收。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷提高，多晶硅工藝越來(lái)越先進(jìn)，多晶硅廠房結(jié)構(gòu)也隨之不斷變化，對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、滅火系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。 確?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警、 滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確、完善，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、滅火系統(tǒng)安裝與維護(hù)的科學(xué)和標(biāo)準(zhǔn)化，是多晶硅企業(yè)新建、擴(kuò)建時(shí)消防安全工作中應(yīng)加強(qiáng)的重點(diǎn)，以滿(mǎn)足多晶硅生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，及時(shí)防止和減少火災(zāi)危害，保護(hù)人身和企業(yè)財(cái)產(chǎn)安全。

[1]GB 50116-1998.火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB 50370-2005.氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB 50016-2006.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[4]GB 50160-2008.石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[5]GB 50219-1995.水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[6]GB 50166-2007.火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[7]GB 50263-2007.氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].