煤化工企業(yè)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)問(wèn)題分析與應(yīng)對(duì)措施

劉景華，孟祥進(jìn)，劉永志

（河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453700）

在各類煤化工企業(yè)中，煤炭?jī)?chǔ)運(yùn)廠房、煤加工廠房以及其他防爆區(qū)域的廠房建筑，其內(nèi)部工藝復(fù)雜、設(shè)備緊湊度較高，存在煤粉、化工易燃易爆氣體，一旦發(fā)生火災(zāi)，就會(huì)產(chǎn)生連帶效應(yīng)。如果發(fā)生火災(zāi)，但火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)揮良好的作用，就會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)擴(kuò)大，造成巨大的破壞和損失。所以，性能優(yōu)越、可靠、有效運(yùn)行的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)于煤化工企業(yè)非常重要。

1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的工作原理和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

隨著國(guó)家對(duì)安全生產(chǎn)立法的完善，化工企業(yè)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，存在的一些問(wèn)題也逐步顯現(xiàn)出來(lái)。比如，總線通訊容易斷線、各報(bào)警器布局和配置不科學(xué)的問(wèn)題等。如何分析和解決這些突出問(wèn)題，提升系統(tǒng)的運(yùn)行效果，是相關(guān)工作者需要不斷完善優(yōu)化的內(nèi)容。

以下將對(duì)火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理和功能進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明[1]?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，由總機(jī)柜、總線、檢測(cè)器、報(bào)警器、控制回路等多個(gè)不同的輔助裝置組成。其貫穿于檢測(cè)火災(zāi)險(xiǎn)情到感應(yīng)報(bào)警，再到聯(lián)動(dòng)消防設(shè)施啟動(dòng)滅火各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中。其中，主要的檢測(cè)裝置分布在各個(gè)區(qū)域的感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器、報(bào)警器、自動(dòng)手動(dòng)執(zhí)行裝置、總線中繼模塊和各類功能性模塊中。這些元器件直接組成生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警裝置，是實(shí)現(xiàn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的基礎(chǔ)。

報(bào)警裝置的作用原理是：將一個(gè)廠房的防火分區(qū)或小型封閉建筑物工作環(huán)境當(dāng)中可能出現(xiàn)的一些諸如煙霧、火焰、高溫等險(xiǎn)情信號(hào)作為火災(zāi)發(fā)生的危險(xiǎn)要素，直接進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)。檢測(cè)到的報(bào)警信號(hào)通過(guò)功能模塊轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，模塊將電信號(hào)通過(guò)總線傳遞給火災(zāi)控制器，得到火災(zāi)報(bào)警的信號(hào)后，控制器輸出總線信號(hào)，聯(lián)動(dòng)聲光報(bào)警器、高音喇叭、相關(guān)通風(fēng)裝置的閥門(mén)、噴水滅火裝置等，讓生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的操作人員第一時(shí)間感知到火情信息，進(jìn)行逃生和應(yīng)急操作。同時(shí)，消防控制室立即進(jìn)行調(diào)度工作，組織現(xiàn)場(chǎng)人員落實(shí)火情，進(jìn)行故障排除或火災(zāi)初期的滅火，保護(hù)人員生命安全和生產(chǎn)裝置區(qū)的設(shè)備財(cái)產(chǎn)安全。

2 系統(tǒng)控制器的主要技術(shù)特點(diǎn)分析

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)控制器在消防控制室內(nèi)，各個(gè)火災(zāi)監(jiān)測(cè)元件分布在消防分區(qū)和防爆區(qū)域，并通過(guò)模擬量信號(hào)、數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換為總線進(jìn)行通訊?？偩€通訊能夠有效地執(zhí)行總線內(nèi)手動(dòng)報(bào)警按鈕，及火災(zāi)探測(cè)器的供電、選址、自檢、獲取信息的功能。在發(fā)生故障斷路和火災(zāi)險(xiǎn)情時(shí)，所處消防分區(qū)的探測(cè)器能夠發(fā)生故障報(bào)警或火災(zāi)感應(yīng)報(bào)警，消防應(yīng)急人員根據(jù)報(bào)警信息能夠及時(shí)消除探測(cè)器本體故障、消防區(qū)域內(nèi)的初期火災(zāi)，或檢測(cè)元件的本體故障。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的升級(jí)和發(fā)展，使總線控制的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)完全替代了以往的信號(hào)不統(tǒng)一，控制不集中，容易報(bào)故障的問(wèn)題。其主要具有以下特點(diǎn)：

一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔集中化。便于現(xiàn)場(chǎng)施工和維護(hù)校驗(yàn)，穩(wěn)定性和可靠性較高?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)有功能顯示、聲光報(bào)警、手自動(dòng)報(bào)警、執(zhí)行器輸出單元、火災(zāi)故障報(bào)警信息打印等，包含有斷路短接故障檢測(cè)報(bào)警等相關(guān)信息。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障報(bào)警后，系統(tǒng)打印故障報(bào)警信息，將故障單元進(jìn)行隔離，以保證其他單元可以正常工作。

二是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為多元模塊化。儀表維護(hù)人員可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行地址分配，確定自動(dòng)監(jiān)控控制回路的額定數(shù)量[2]。根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，將系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置設(shè)計(jì)成專用網(wǎng)絡(luò)，通訊總線可以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性。

三是檢測(cè)診斷?；馂?zāi)探測(cè)器或手自動(dòng)報(bào)警器在發(fā)生斷路、短路、本體故障時(shí)，控制器的功能顯示單元可以準(zhǔn)確地顯示出故障點(diǎn)的地址位號(hào)和名稱，便于查找檢修。

四是系統(tǒng)的調(diào)試與校驗(yàn)方法簡(jiǎn)便。系統(tǒng)內(nèi)所有單元的模塊和檢測(cè)器具有試驗(yàn)功能。當(dāng)進(jìn)行調(diào)試時(shí)，不需要進(jìn)行功能更改，可進(jìn)行某一臺(tái)探測(cè)器或功能模塊的模擬試驗(yàn)，通過(guò)觀察顯示單元的報(bào)警信息和聯(lián)動(dòng)信息，可直接核對(duì)確認(rèn)，方便了儀表維護(hù)人員的定期校驗(yàn)與測(cè)試。

3 煤化工企業(yè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在使用和維護(hù)中，也存在著一些問(wèn)題需要去解決，甚至在安裝施工中就已經(jīng)存在一些故障隱患，導(dǎo)致不能有效發(fā)揮火災(zāi)報(bào)警的功能。下面就對(duì)一些比較常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析。

第一，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)方面存在的故障，尤其是聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)的故障尤為常見(jiàn)[3]。當(dāng)火災(zāi)探測(cè)器感知到煙霧、高溫或者火源時(shí)，會(huì)向控制器發(fā)出信號(hào)，同時(shí)聯(lián)動(dòng)執(zhí)行單元共同發(fā)揮作用。如果控制回路發(fā)生故障，就無(wú)法進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，必須從消除故障隱患來(lái)提高和保障火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的可靠性和執(zhí)行效果，避免火災(zāi)自動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)發(fā)生誤報(bào)、漏報(bào)。

第二，企業(yè)首先與有一定資質(zhì)和經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)良好的消防維保公司簽訂消防設(shè)備的第三方維護(hù)保養(yǎng)服務(wù)合同，約定維護(hù)頻次和維護(hù)內(nèi)容，對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中的每一個(gè)報(bào)警裝置和供電線路都定期進(jìn)行細(xì)致的維護(hù)檢查，發(fā)現(xiàn)有故障隱患或靈敏度降低的問(wèn)題立即整改解決，才能有效保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行[4]。

第三，系統(tǒng)直接設(shè)置在企業(yè)的消防控制室內(nèi)，24h有值班人員值守，便于該系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域內(nèi)的操作人員確認(rèn)火情或消除誤報(bào)警[5,6]。系統(tǒng)與集中監(jiān)控系統(tǒng)和擴(kuò)音機(jī)及對(duì)講電話實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)值班人員接收到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，現(xiàn)場(chǎng)附近的監(jiān)控?cái)z像頭即可進(jìn)行實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，觀察火情的實(shí)時(shí)狀態(tài)，進(jìn)行調(diào)度和指揮。同時(shí)，便于現(xiàn)場(chǎng)操作管理人員及時(shí)上報(bào)，確認(rèn)火警發(fā)生情況，使用應(yīng)急喊話廣播系統(tǒng)及時(shí)播報(bào)現(xiàn)場(chǎng)情況。一旦接到報(bào)警，確認(rèn)有火情后，值班人員應(yīng)迅速按響消防警鈴，并啟動(dòng)廣播聯(lián)動(dòng)程序；工業(yè)園區(qū)或當(dāng)?shù)叵狸?duì)員快速出警，組織開(kāi)展滅火救援工作。

第四，施工時(shí)的安裝接線方式需要實(shí)時(shí)監(jiān)工，部分線路需要短接和跳線的端子，不得在探測(cè)器進(jìn)行短接，只允許在模塊內(nèi)短接，并壓制線鼻，防止松脫。模塊內(nèi)增加短路電阻，防止故障報(bào)警后波及單元回路的信號(hào)。探測(cè)器、報(bào)警器的安裝位置必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范執(zhí)行，既要便于維護(hù)和操作，又要具有代表性，避開(kāi)遮擋物。在不同等級(jí)的防爆區(qū)域，選用符合標(biāo)準(zhǔn)的防爆產(chǎn)品。

第五，設(shè)計(jì)初期的系統(tǒng)圖、設(shè)備平面圖、接線圖、安裝圖、控制邏輯設(shè)計(jì)文件執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)未執(zhí)行當(dāng)前最新標(biāo)準(zhǔn)，此類情況在消防設(shè)計(jì)中不多見(jiàn)，但是會(huì)有局部的設(shè)計(jì)未按照最新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。一旦進(jìn)行施工，會(huì)造成消防驗(yàn)收不通過(guò)；再者，就是在控制邏輯上，出現(xiàn)無(wú)執(zhí)行或執(zhí)行不妥當(dāng)?shù)膯?wèn)題。在設(shè)計(jì)圖評(píng)審階段就需要工程技術(shù)人員針對(duì)每一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)照，尤其是設(shè)計(jì)圖中的布局位置、安裝高度、采樣監(jiān)測(cè)點(diǎn)是否具有代表性等問(wèn)題。例如，常見(jiàn)的煙霧探測(cè)器在防火分區(qū)安裝，但是屋頂?shù)臐沧Ⅲw有橫梁，設(shè)計(jì)圖中未標(biāo)明是安裝在橫梁上還是橫梁之間的區(qū)域，橫梁組成的方形區(qū)域是不是都需要安裝探測(cè)器。在消防隱患排查和驗(yàn)收時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)多種問(wèn)題。如果消防驗(yàn)收未發(fā)現(xiàn)此類問(wèn)題，在探測(cè)器安裝在橫梁上時(shí)，一旦方形區(qū)域有煙霧聚集，是無(wú)法在火災(zāi)初期檢測(cè)到的，也不利于火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，存在火災(zāi)安全隱患。

第六，消防設(shè)備的本身故障率較高，且壽命在一年以內(nèi)，不利于安全穩(wěn)定運(yùn)行。此類問(wèn)題主要為：中標(biāo)廠商在設(shè)備購(gòu)買(mǎi)時(shí)，使用了假冒偽劣產(chǎn)品，導(dǎo)致故障率高或無(wú)法使用。在設(shè)備到貨驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)對(duì)合格證、說(shuō)明書(shū)、認(rèn)證標(biāo)識(shí)進(jìn)行核對(duì)，并登陸中國(guó)消防產(chǎn)品質(zhì)量查詢網(wǎng)站，落實(shí)合格證有效期。一旦發(fā)現(xiàn)無(wú)法驗(yàn)證，說(shuō)明為假冒偽劣產(chǎn)品或過(guò)期產(chǎn)品，應(yīng)立即進(jìn)行協(xié)調(diào)更換。另外，在施工中，安裝探測(cè)器底座之后，部分探測(cè)器將底座安裝好以后，將探測(cè)器本體進(jìn)行了安裝。由于建筑物施工收尾導(dǎo)致探測(cè)器調(diào)試工作的滯后，那么已經(jīng)完成消防施工的探測(cè)器便提前進(jìn)入工作狀態(tài)，縮短了探測(cè)器的使用壽命，應(yīng)在調(diào)試前再安裝探測(cè)器本體。通過(guò)以上手段，可以在很大程度上避免因設(shè)備的質(zhì)量和壽命問(wèn)題導(dǎo)致的故障。

第七，施工當(dāng)中的布線安裝未按照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，導(dǎo)致隱性問(wèn)題較多，影響信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。比如在布線中，擴(kuò)音器的電源線路和消防總線在一個(gè)保護(hù)管內(nèi)穿線，擴(kuò)音器的接地又做得不夠好，就會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)電的發(fā)生，導(dǎo)致相關(guān)聯(lián)的火災(zāi)探測(cè)器無(wú)法正常工作。又比如，驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定接線箱內(nèi)的線路余量應(yīng)為0.2m，但在實(shí)際施工中，由于工人敷設(shè)線路長(zhǎng)度不足，接線箱或線盒內(nèi)的余量不足，接線端子所收到的牽拉力過(guò)大，導(dǎo)致端子松脫和斷線問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮。此類問(wèn)題在施工過(guò)程控制中，就尤為重要。施工的每一步，都必須按照施工驗(yàn)收規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行。作業(yè)前對(duì)施工人員培訓(xùn)到位，講解當(dāng)日工作的每一步驟如何做，提前策劃并做好監(jiān)督，就可以消除此類施工中埋下的故障隱患。

第八，探測(cè)器和控制器地址不對(duì)應(yīng)，無(wú)法顯示真實(shí)的報(bào)警地點(diǎn)。施工時(shí)將探測(cè)器線路和底座安裝完成以后，在調(diào)試前集中安裝探測(cè)器本體。在安裝前，需要將所有探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、執(zhí)行器、形成開(kāi)關(guān)等設(shè)備進(jìn)行地址編碼。編碼時(shí)，如果未按照地址編碼表進(jìn)行編碼，或者有遺漏，會(huì)造成探測(cè)器無(wú)法通訊。另外一種情況是編碼完成，但是探測(cè)器本體的編碼標(biāo)識(shí)未和現(xiàn)場(chǎng)消防分區(qū)的位置對(duì)應(yīng)，導(dǎo)致安裝位置錯(cuò)誤，也會(huì)造成此類問(wèn)題。所以，現(xiàn)場(chǎng)消防分區(qū)的探測(cè)器位置名稱、探測(cè)器地址名稱、控制器地址組態(tài)，必須再三對(duì)照才能準(zhǔn)確顯示真實(shí)的數(shù)據(jù)。這需要對(duì)地址編碼工作策劃執(zhí)行到位，二次檢查驗(yàn)證，就可以消除此類問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家對(duì)煤化工企業(yè)安全消防監(jiān)管力度的加大，消防技術(shù)的不斷升級(jí)優(yōu)化，以及投入成本的降低，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)將得到普及與廣泛應(yīng)用，將推動(dòng)消防技術(shù)專業(yè)與其他相關(guān)技術(shù)專業(yè)的相互促進(jìn)升級(jí)，聯(lián)系更加密切，企業(yè)的消防工作也將更完善，更標(biāo)準(zhǔn)化。面對(duì)自動(dòng)化程度更高的發(fā)展前景，消防技術(shù)的培訓(xùn)與落地就尤為重要。企業(yè)必須認(rèn)真貫徹落實(shí)“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的安全消防工作基本方針，保證員工生命安全和企業(yè)財(cái)產(chǎn)安全。