高架倉庫的火災探測器選型與布置

(中國輕工業(yè)成都設計工程有限公司, 四川 成都 610015)

0 引 言

隨著我國經濟的快速發(fā)展,現(xiàn)代化程度的提升及用地成本的不斷加大,對高架立體倉庫的需求越來越多。高架倉庫具有極高的空間利用率和強大的出入庫能力,以及擁有便于企業(yè)實施現(xiàn)代化物流管理的機械化、自動化、信息化等操作特點,快速應用于各行業(yè)中。但由于高架立體倉庫建筑高且貨物多層布置,阻礙煙霧、熱障效應等,給火災自動報警帶來難題[1-2]。

1 項目概況

某長方形高架成品白酒倉庫為鋼結構,建筑面積約為8 856 m2,長為123 m,寬為72 m,高度為24 m,地上1層,共36排貨架,每排貨架高度為22 m,分11層,單層貨架高度為1.8 m。貨架材質為鋁合金材料,貨架與貨架之間的巷道寬為1.5 m。采用自動堆垛機運送系統(tǒng),存儲物品為包裝好的成品白酒。該建筑物的生產火災危險性類別為丙類,設計耐火等級為二級。

2 高架倉庫火災危險性分析

高架立體倉庫是無人操作的自動化倉庫,一般用來儲存成品和輔料,貨架高度超過12 m,具有高度高、空間大、面積大、存儲量大、密集度高等特點。

高架倉庫引起火災有以下方面:高架倉庫內部的貨物大多為可燃物,而且數量多,火災荷載大;容積可達數十萬甚至百萬立方米,具備充足的供氧條件;潛在點火源多,使用大量自動化設備,電火花、靜電火花、摩擦發(fā)熱、電纜老化等都可能導致發(fā)生火災[3-4]。

高架立體倉庫內貨位之間不設封閉隔離,貨位空間聯(lián)通,發(fā)生火災時高溫煙霧容易蔓延擴散至毗鄰貨位,造成熱煙蔓延起火;貨架列間縫隙和堆垛機巷道在庫內縱橫貫通,形成氣流豎井,造成煙囪效應,火災時可成為熱對流通道,加劇燃燒的鏈式反應,幫助火焰快速向上層貨位燃燒,熱煙快速向庫房上層蔓延;在豎井條件下,熱煙垂直向上蔓延的速度可達到4 m/s,所以火災縱向擴展十分迅速,火勢沿貨架層層蔓延、擴散,撲救難度大,容易失控形成大火。

因此,高架倉庫的火災探測器在火災的初期就能產生報警,并且準確、可靠。

3 高架倉庫火災探測器的選型

高架立體倉庫形式上屬于無柱大跨度高大空間,貨架高度多在12 m以上,在火災的初始階段煙濃度低,由于煙氣在上升過程中的冷卻和下落,熱對流形成的氣流會使煙縷擴散,煙流方向倒轉,煙霧由于熱氣浮力不足,會發(fā)生煙霧斷流現(xiàn)象或層化現(xiàn)象,煙霧不能到達安裝在建筑頂處感煙型探測器的探測區(qū)或煙霧稀少不足以觸發(fā)火災探測器報警,而此時正是燃燒的發(fā)展階段。

適用于12 m以上高大空間的火災探測器主要有點型火焰探測器、線型光束感煙火災探測器、線型光纖感溫火災探測器、吸氣式感煙火災探測器。適用于高大空間的火災探測器性能比較如表1所示。

表1 適用于高大空間的火災探測器性能比較

線型光束感煙探測器適用于高大無遮擋的場所,且需要按照煙霧的分層特點在不同高度分層設置。但當煙霧聚集至頂棚達到報警濃度時,設在頂棚附近的線型光束感煙火災探測器報警,此時火情極有可能已較嚴重;設在中間高度的探測器光路極易被自動堆垛機遮擋,因此線型紅外光束感煙火災探測器不適用于高架倉庫的火災探測。

線型光纖感溫火災探測器如果直接用于探測物體溫度變化,報警信號的意義只在于預警。如果探測的是空間溫度,則報警時火災已大規(guī)模蔓延。所以,線型光纖感溫火災探測器不適合用于局部起火就要快速報警的高架倉庫。

吸氣式感煙火災探測器由吸氣泵通過采樣管對防火分區(qū)內的空氣連續(xù)不斷地抽取樣本,由探測器中的激光槍對空氣樣本進行分析,得出空氣中的煙霧粒子濃度,如果超過預定濃度,探測器進行報警。該探測器主動對空氣采樣探測,在火災初期就可以探測到煙霧濃度并報警,在不同高度布置水平采樣管,實現(xiàn)對不同高度的煙霧探測,解決煙霧斷流現(xiàn)象或層化現(xiàn)象帶來的無法探測火災問題。因此,吸氣式感煙火災探測器適用于一般高架倉庫。

該成品白酒高架倉庫對包裝材料會有陰燃階段,還有可能存在白酒瓶破裂后液體燃燒等無陰燃階段的火災?；鹧嫣綔y器對燃燒火焰的輻射性具有快速的響應能力,故選取紅外、紫外復合火焰探測器作為白酒這種特殊儲存物的火災監(jiān)測,但需要布置在高架倉庫的合適位置,盡量使其“視線”不被遮擋。

4 高架倉庫火災探測器的布置

高架立體倉庫內共設置24個吸氣式感煙火災探測器,分別設在高架庫兩側貨架壁上,安裝高度為1.5 m,每臺吸氣式感煙火災探測器引出3只采樣管,在倉庫頂棚設1只采樣管,在貨架的8 m及16 m左右高度各設置1只采樣管,安裝在貨架間的縫隙處,其保護范圍可以覆蓋整個貨架。3只采樣管總長需控制在200 m以內。

吸氣式感煙火災探測器管路不應跨越防火分區(qū),采樣管為管徑25 mm的PVC管,每個采樣孔的保護區(qū)域可參考相同條件下點型感煙探測器的保護區(qū)域進行布置?，F(xiàn)場各吸氣式感煙火災探測器與設在消防控制室的監(jiān)控主機組成環(huán)網,在消防控制室集中監(jiān)控和顯示,監(jiān)控主機通過通訊方式上傳信息至火災報警控制器。

在貨架與貨架之間的巷道正上方頂棚上安裝點型紅外、紫外復合火焰探測器,探頭朝下,每隔20 m(由火焰探測器的探測距離與視角范圍計算)布置1臺?；鹧嫣綔y器為非編碼型,通過輸入模塊接入火災自動報警系統(tǒng)總線。

對于該成品高架白酒倉庫,吸氣式感煙火災探測器可以在燃燒早期報警,再檢查火災報警的探測器所采樣管路附近的火焰探測器是否報警,并復核,可提高火災探測的準確性和可靠性。

5 結 語

吸氣式感煙火災探測器普遍適用于高架倉庫。結合高架倉庫的空間布局與存放物品特點,再選取一種火災探測器,如成品高架白酒倉庫選取火焰探測器,兩種類型火災探測器結合,可以提高探測器報警的準確性和可靠性。

[1]張國欣.空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)在高架倉庫中的應用[J].物流技術及應用,2013(2):92-94.

[2]吳勤勇.淺析高架倉庫火災的早期探測報警[J].消防科學與技術,2002(1):56-57.

[3]火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范:GB50116—2013[S].

[4] 《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》圖示:14X505-1[G].