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    精細化工廠房消防應急照明與疏散指示系統的設計與應用

    更新時間:2022-09-26 點擊次數:258

    周穎

    安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
    0 引言
          精細化工廠房大多是甲、乙、丙類火災危險場所,火災危險性大、甚至引發爆炸事故,對人員的疏散要求高。在發生火災事故時,消防應急照明和疏散指示系統是保證人員以較快的速度逃生、有效引導人們疏 散的重要消防安全設施。精細化工因其自身特點,火災危險性高、火勢蔓延快,消防應急照明和疏散指 示系統的設計顯得尤為重要。
    1 消防應急照明與疏散指示系統的設計 
           精細化工企業是生產精細化學品的生產企業,生產廠房大多是帶封閉樓梯間多層封閉式廠房、敞開
    或半敞開式廠房及聯合廠房,且生產的火災危險性大多是甲、乙、丙類火災危險。依據規范廠房內的疏 散通道、封閉樓梯間應設置消防應急照明,甲、乙、丙類廠房的安全出口應設置安全出口標志燈,疏散 通道及疏散通道轉角處應設置疏散指示標志燈。
    1.1系統類型選擇與控制 
           精細化工企業生產廠房消防應急照明及疏散指示系統類型的選擇根據生產廠房的規模、使用性質及
    日常管理及維護難易程度等因素確定,主要有四中形式:集中電源集中控制型、集中電源非集中控制型、 非集中電源集中控制型、非集中電源非集中控制型。
     
           對一些可能存在與空氣混合形成爆炸性混合物的危險物料的生產廠房,通常只設置可燃氣體報警裝 置,不需設置火災自動報警聯動控制系統;而有些潔凈場所,要求設置火災自動報警聯動控制系統。同 時精細化工車間多為腐蝕性及爆炸危險環境,如果采用自帶蓄電池燈具,可能存在難以維護及換的問 題。因此,精細化工廠房消防應急照明及疏散指示系統根據不同使用場所主要可采用集中電源集中控制 型和集中電源非集中控制型。
           集中電源集中控制型系統由應急照明控制器集中控制各場所集中電源裝置,并顯示和反饋應急集中 電源的工作狀態,同時要求對每個燈具進行監測和控制。集中電源非集中控制型系統直接由人工手動信號(面板按鈕或遠程手動控制信號)控制集中電源裝置或消防應急配電箱及所配電接的應急燈工作,非集中控制不要求對每個燈具進行監測和控制。
    1.2系統主要設備選擇及布置
           集中電源集中控制型系統由應急照明控制器、集中電源裝置、應急照明燈具及疏散指示組成。集中
    電源非集中控制型系統由集中電源裝置、應急照明燈具及疏散指示組成。集中電源裝置工作輸入電壓采用 AC220V,輸出電壓DC24V/36V,輸出回路不超過 8 路。每個集中電源裝置額定輸出功率不大于 5kVA,燈具總功率大于 5kVA 的系統,應分散設置集中電源,設置在電氣 豎井內的集中電源額定輸出功率不應大于 1kVA。
           依據規范要求,非火災狀態下,系統主電源斷電后的燈具應急點亮時間 0.5h。蓄電池組的初裝容 量需要增加 0.5h,以保證主電斷電期間發生火災仍能滿足應急照明時間。
           根據精細化工企業廠房的特點,消防應急燈具選用不帶蓄電池 A 型燈具,燈具工作電壓為 DC24V 或 DC36V。光源均選用節能 LED,色溫不應低于 2700K?;馂臓顟B下,燈具光源應急點亮、熄滅的響應時間 應符合規范要求。應急照明燈具布置采用多點、均勻布置方式,燈具布置數量及燈具功率選擇應滿足精 細化工企業廠房人員疏散通道及相關區域的每點照度均不低于規范要求低水平照度值:疏散走道低水平照度不低于 1.0lx;樓梯間、室或合用室低水平照度不低于 5.0lx。疏散指示標志燈的設置 應保證人員疏散過程中能夠清晰地辨識疏散路徑、疏散方向、安全出口的位置。
           系統主要設備按安裝場所環境特征選擇,其防護等級一般正常環境不低于 IP3x,潮濕及火災危險 場所不低于 IP54;腐蝕性環境選擇相應的防腐型設備;爆炸危險場所防爆等級按爆炸危險區域的分區、 可燃性氣/液體和可燃性粉塵的分級、可燃性氣/液體的引燃溫度、可燃性粉塵云/粉塵層的低引燃溫 度等因素進行選擇。
    1.3系統供電及線路設計 
           集中控制型系統中,應急照明控制器主電源由消防控制室消防電源供電,備用電源采用自帶蓄電池
    供電,蓄電池電源應至少使控制器在主電源中斷后工作 3h;集中電源裝置由消防電源的應急回路 或所在防火分區的消防電源配電箱供電。非集中控制型系統中,集中電源裝置應由防火分區的正常照明 配電箱供電。
           系統線路選擇銅芯絕緣導線或銅芯電纜,線路采用的絕緣導線和電纜的額定電壓應不低于工作電 壓。燈具采用集中電源供電時,應綜合考慮配電線路的供電距離、導線截面、壓降損耗等因素。同一工 程中相同用途電線電纜的顏色應一致;線路正極“+"線應為紅色,負極“-"線應為藍色或黑色,接地 線應為黃色綠色相間。
           燈具配電線路宜按防火分區、同一防火分區的樓層等為基本單元設置配電回路;樓梯間室及合用 室內設置的應急燈具應由室所在樓層的配電回路供電;疏散樓梯間內應急燈具應單獨設置配電回 路。任一配電回路配接燈具的額定功率總和不應大于配電回路額定功率的 80%且配電回路的額定電流不 應大于 6A。
           集中控制系統利用通信對每個燈具進行監測和控制,通信回路包括應急照明控制器之間通信、應急 照明控制器與集中電源或應急照明配電箱之間通信和集中電源或應急照明配電箱與應急燈具之間通信。 集中控制系統集中電源或應急照明配電箱應按燈具配電回路設置燈具通信回路,且燈具配電回路和燈具 通信回路配接的燈具應一致。A 型燈具電源與控制采用二總線,可共用兩芯線。
    2 典型應急照明設計案例
           以某精細化工生產廠房為例,該廠房局部 3 層,兩個封閉疏散樓梯,占地約 98m321m,設有兩個防 火分區,包含潔凈區域和非潔凈區域。部分區域涉及環己烷、異丙醇、乙醇等危險物料,屬爆炸性氣體 環境危險區,潔凈區域設置了火災自動報警聯動控制系統。
                           項目選用集中電源集中控制型系統,系統組成如下圖所示。
     
    2.1 系統選擇及燈具布置 
           依據規范該廠房消防應急照明和疏散指示系統應采用集中控制型應急照明與疏散指示系統??紤]本
    廠房環境為腐蝕性、爆炸危險性環境,自帶蓄電池燈具難以維護并且相應的防爆燈具產品較少,車間選 用集中電源型系統。
           A型集中電源選型
    2.1.1 廠房消防應急照明設計
            廠房層高小于 8 米,選用 A 型消防應急燈具。規范要求“疏散走道低水平照度不低于 1.0lx,樓 梯間、室或合用室低水平照度不低于 5.0lx"。潔凈區疏散走道為非防爆區,選用非防爆型潔凈 A 型應急照明燈,安裝高度 2.5 米,安裝間距約 8 米。非潔凈區疏散走道為爆炸危險區域,選用防爆型 A 型應急照明燈,距地 2.5 米壁裝,安裝間距約 7 米。疏散樓梯間及室 選用防爆型 A 型應急照明燈,吸頂安裝,樓梯間休息平臺上方各布置一盞。
           A型應急照明燈具選型
    2.1.2 廠房疏散指示系統設計 
           依據規范要求,廠房安全出口應設置安全出口標志燈,疏散走道及其轉角處距地面高度 1.0m 以下
    的墻面或地面上設置燈光疏散指示標志燈,燈光疏散指示標志的間距不大于 10m;在走道轉角區,不應 大于 1.0m。
           在安全出口設置 A 型安全出口標志燈,門上 0.2 米壁裝。樓梯間各樓層設置樓層標志燈。疏散走道安裝 A 型疏散指示燈,距地 0.6 米壁裝,安裝間距不大于 10 米,轉角處不大于 1 米。
           照明燈具選擇依據防爆電氣設備的級別和組別不應低于該爆炸性氣體環境內爆炸性氣體混合物的 級別和組別的原則,廠 房內設備防爆等級不低于 ExdIIAT3。車間為重腐蝕性環境,車間內電氣設備防 腐等級 F2,防護等級 IP65。潔凈區選用潔凈型應急照明和疏散指示燈。
           A型應急標志燈具選型
    2.2 系統供電及線路敷設 
           本廠房兩個防火分區各設一臺集中電源裝置,集中電源裝置設置在潔凈區非防爆區內,選用非防爆型設備。以防火分區一為例,防火分區一設置應急照明燈共 44 盞,設置疏散指示、安全出口燈、樓層 指示燈共 30 盞。根據計算,集中電源的容量應大于 405VA,參考樣本,應急照明集中電源技術參數見下表 ,車間選用 A-D-0.75KVA-A200L 集中電源裝置。集中電源裝置電源引自防火分區內電源箱。
           A型集中電源選型
           應急照明燈具采用 WDZN-RYJSP-2*2.5mm2 型二總線供電及通信。潔凈區配電線路穿不銹鋼管敷 設在技術夾層或夾道內,且應有防止灰塵和細菌進入措施;非潔凈區配線穿鍍鋅鋼管沿屋頂及墻面明敷。配線鋼管外刷防火漆保護。配線鋼管穿越不同區域的墻孔洞應采非燃燒性材料嚴密堵塞,同時爆炸危險區內鋼管每隔一定距離堵塞一次。
    3 結論
           精細化工廠房生產過程中涉及的物料一般具有腐蝕性、有毒性、易燃易爆等特性,所以火災發生的危險性高,應急照明和疏散指示系統的合理設計與應用是在事故時保證人員安全疏散的可靠手段。本文結合實例,分析了精細化工車間應急照明和疏散指示系統類型的選擇與控制、主要設備的選型與布置,以及系統的供電與線路敷設,既要滿足家標準規范的要求,也要貼合生產場所的實際特征。
     
    參考文獻
    [1] GB51309-2018,消防應急照明和疏散指示系統設計標準.
    [2] GB51283-2020,精細化工企業工程設計防火標準.
    [3] GB50016-2014,建筑設計防火規范(2018 年版).
    [4] GB50116-2013,火災自動報警系統設計規范.
    [5] GB50058-2014,爆炸危險環境電力裝置設計規范.
    [6] 王偉娜.淺談消防應急照明系統的設計與設置.工程技術.
    [7]  張廷建.淺談消防應急照明和疏散指示系統設計.現代建筑電氣,2014 年.
    [8]  安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版.
     
    作者簡介:
    周穎,女,本科  安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電網供配電

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