危廢焚燒項目安全防范系統(tǒng)設(shè)計

王 沖

危廢焚燒項目安全防范系統(tǒng)設(shè)計

王 沖

（中國海誠工程科技股份有限公司，上海 200031）

危險廢物焚燒處置項目由于所處置的廢物極其復(fù)雜、危險，且涉及各行業(yè)的不同廢物，可能具有有毒、可燃、感染等危害，其廠區(qū)內(nèi)各個生產(chǎn)、儲存區(qū)域應(yīng)設(shè)置特定的安全防范措施。根據(jù)危廢焚燒項目各區(qū)域?qū)Π踩枨蟮牟煌攸c，提出其所需安全防范的具體措施，對所涉及的安全防范設(shè)備分析選型，設(shè)計各相對獨立的子系統(tǒng)從而構(gòu)建一套完整的安全防范系統(tǒng)，以更好的保障廠區(qū)人員生命及財產(chǎn)安全。

安全防范；危廢焚燒；視頻監(jiān)控；數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)

危險廢物焚燒處置項目一般來料廢物涉及多個行業(yè)，如工業(yè)表面處理的廢物、農(nóng)業(yè)農(nóng)藥殘余的廢物、醫(yī)療產(chǎn)生的廢物等，各行業(yè)廢物的特性不一，可能存在有毒、可燃、感染等危害性，其廠區(qū)內(nèi)各個生產(chǎn)車間、儲存?zhèn)}庫等區(qū)域應(yīng)嚴格管理，設(shè)計適合的安全防范系統(tǒng)，在優(yōu)化人為管控的基礎(chǔ)上結(jié)合技術(shù)防控的優(yōu)勢，切實保護廠區(qū)人員生命及財產(chǎn)安全。

1 危廢焚燒項目特點

常規(guī)的危險廢物焚燒處置項目主要包括了生產(chǎn)區(qū)域、儲存區(qū)域、輔助區(qū)域、辦公及休息區(qū)域，其生產(chǎn)區(qū)域為危廢焚燒相關(guān)的車間、工藝設(shè)備區(qū)等；儲存區(qū)域為危廢的儲存?zhèn)}庫、廢液罐區(qū)等；輔助區(qū)域包括所必需的一些輔助設(shè)施，如消防設(shè)施等；辦公及休息區(qū)域包括生產(chǎn)、銷售、行政辦公場所及餐廳等。

以某工業(yè)園區(qū)危廢焚燒處置項目為例，其廠區(qū)內(nèi)的單體主要包括：

焚燒車間：屬生產(chǎn)區(qū)域，內(nèi)設(shè)危廢料坑、破碎輸送裝置、回轉(zhuǎn)窯、余熱鍋爐、煙氣處理等生產(chǎn)設(shè)施；輔房區(qū)設(shè)有電氣室、DCS機柜室、UPS室、集中控制室、辦公會議室等輔助用房。

廢液罐區(qū)：屬生產(chǎn)、儲存區(qū)域，區(qū)域內(nèi)的廢液罐用于儲存待處理的廢液，另設(shè)有廢液泵、過濾器等生產(chǎn)設(shè)施，將廢液過濾處理后泵送至焚燒車間。

危廢暫存庫：屬儲存區(qū)域，用于儲存待處理的固體廢物以及生產(chǎn)所需的危險氣瓶等。

消防泵房及消防控制室：屬輔助區(qū)域，消防泵房包含了消防水池、消防泵、電氣設(shè)備間等；消防控制室內(nèi)24 h有人值班，設(shè)有火災(zāi)報警控制主機、消防炮控制主機等設(shè)備。

綜合辦公樓：屬辦公及休息區(qū)域，內(nèi)設(shè)辦公區(qū)、餐廳、多功能廳等。

每個區(qū)域?qū)Π踩婪兜男枨蟛灰?，生產(chǎn)、儲存區(qū)域的需求需與安全生產(chǎn)相結(jié)合，應(yīng)針對不同特點特定分析。其中，焚燒車間的危廢料坑、破碎區(qū)，廢液罐區(qū)，危廢暫存庫等區(qū)域可能存在可燃氣體，在這些爆炸危險環(huán)境中安裝使用的安全防范設(shè)備需采用防爆產(chǎn)品，鑒于危廢種類的復(fù)雜性，該項目的相關(guān)設(shè)備采用防爆等級為ExdIICT6 Gb的隔爆型產(chǎn)品[1]。

2 安全防范設(shè)備選型

安全防范系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)所需保護對象的防護級別進行相應(yīng)設(shè)計，在滿足功能的前提下考慮經(jīng)濟性要求，不盲目擴大。

安全防范設(shè)備的設(shè)置首先應(yīng)明確需保護的對象，通過風(fēng)險評估確定需要防范的具體風(fēng)險及安全需求，該項目的安全防范設(shè)備包括了周界報警、出入口控制、視頻監(jiān)控, 除了常規(guī)的實體防護，還結(jié)合了電子防護等技術(shù)[2]。

2.1 周界報警

該項目廠區(qū)周界的防護除了實體圍墻防護外，還在圍墻上設(shè)有主動紅外入侵探測器。一套主動紅外探測器包括一個發(fā)射器和一個接收器，由發(fā)射器至接收器的紅外光束構(gòu)成警戒線，當(dāng)外物入侵時，該光束被遮擋導(dǎo)致接收器接收的信號發(fā)生變化，觸發(fā)報警，由入侵報警控制主機聯(lián)動相關(guān)報警設(shè)施[3]。

根據(jù)該項目廠區(qū)圍墻的特點，將一套主動紅外探測器的探測距離定為20 m及45 m，考慮到探測器受環(huán)境溫度變化的影響，所選用探測器的探測距離至少應(yīng)比實際探測距離多30%的余量，最終選用探測距離為30 m及60 m的探測器。

考慮到室外圍墻安裝時可能會有樹葉、飛鳥等小動物等遮擋引起探測器誤報，選用雙紅外光束的探測器，經(jīng)過軟件修正，減少不必要的誤報。

2.2 出入口控制

出入口實體防護包括廠區(qū)道閘，各單體入戶門，房間防盜門窗等；在實體防護基礎(chǔ)上設(shè)置門禁等電子防護。門禁系統(tǒng)包括現(xiàn)場設(shè)備及控制主機，其中現(xiàn)場設(shè)備包括讀卡器、IC卡、電控鎖及開門按鈕等。

在廠區(qū)人行出入口設(shè)置與道閘一體化的門禁讀卡設(shè)備，其他區(qū)域在出入門口附近設(shè)置掛墻式門禁讀卡器，控制點包括焚燒車間MCC室、DCS機柜間、UPS間、集中控制室；危廢暫存庫人行口；消防泵房電氣設(shè)備間；消防控制室；綜合辦公樓弱電機房、財務(wù)室等；其中，綜合辦公樓入口大廳設(shè)置門禁讀卡及指紋一體機，兼做考勤機使用。

各單體處于疏散通道上的出入口控制與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)報警時，釋放門禁電控鎖，使得逃生人員可不用門禁卡快速通過[4]。

2.3 視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控對需保護的區(qū)域進行24小時不間斷監(jiān)視，同時與周界報警和出入口控制聯(lián)動，補全安全防范功能。視頻監(jiān)控設(shè)備包括了前端攝像機、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、儲存設(shè)備、顯示設(shè)備等。前端攝像機按照信號、顏色、形狀等主要分為以下幾種：

模擬攝像機、網(wǎng)絡(luò)攝像機；

彩色攝像機、黑白攝像機、彩色轉(zhuǎn)黑白攝像機；

槍型攝像機、半球型攝像機、球形攝像機。

選用的攝像機采用200萬像素CMOS高清攝像頭，圖像質(zhì)量高于4分，滿足相關(guān)規(guī)范的要求[5]。根據(jù)不同區(qū)域特點，主要選用了以下幾種攝像機：

（1）智能紅外高速球型網(wǎng)絡(luò)攝像機

采用變焦攝像頭，360°旋轉(zhuǎn)全天候監(jiān)控，自帶紅外燈照射距離可達100 m，可根據(jù)外部光線實現(xiàn)彩色/黑白的自動轉(zhuǎn)換。該攝像機安裝在進廠區(qū)主道路口，通過智能偵測功能全面監(jiān)控主道路情況。

（2）固定式槍型網(wǎng)絡(luò)攝像機

采用自帶紅外燈的固定焦距攝像頭，同樣具備彩色/黑白切換功能。夜晚光線不足時切換為黑白，并啟動紅外燈，照射距離達50 m，可獲得更好圖像效果。該類攝像機通用性強，性價比高，主要用于監(jiān)控廠區(qū)道路口、各車間及倉庫入口、廢液罐區(qū)以及危廢暫存庫內(nèi)部等。

固定式攝像機需在設(shè)計安裝時確定監(jiān)控的范圍，選擇焦距，調(diào)整角度，監(jiān)控盲區(qū)采用設(shè)置交叉攝像機彌補，盡量減少整體盲區(qū)。

（3）半球型網(wǎng)絡(luò)攝像機

室內(nèi)吸頂安裝的半球型攝像機白天彩色夜晚黑白，紅外夜視距離達30 m，用于監(jiān)控綜合辦公樓大廳、走道，消防控制室內(nèi)部，弱電間內(nèi)部，財務(wù)室門口，電梯口等位置。

在電梯轎廂內(nèi)設(shè)置的攝像機，紅外夜視距離達10米，可清晰反映電梯內(nèi)的監(jiān)控圖像。

（4）特殊攝像機

根據(jù)工藝的特點，設(shè)在特殊攝像機用于監(jiān)控生產(chǎn)相關(guān)的環(huán)節(jié)，如爐膛火焰監(jiān)控，汽包水位監(jiān)控等，這些攝像機采用特殊的模擬攝像機，配置水冷或風(fēng)冷等冷卻裝置，經(jīng)視頻編碼器轉(zhuǎn)換信號后輸出至交換機。

其余的網(wǎng)絡(luò)攝像機可直接輸出數(shù)字信號連接至交換機。所有室外安裝的攝像機采用IP65及以上防護等級，并具有防雷、防浪涌保護功能；爆炸危險區(qū)域內(nèi)的攝像機采用隔爆型產(chǎn)品。

3 系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用

該項目的安全防范系統(tǒng)包括了周界報警、出入口控制以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)，三個子系統(tǒng)通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)有機的整合成一套系統(tǒng)，其系統(tǒng)控制框圖如圖1所示。

安全防范系統(tǒng)主設(shè)備設(shè)在綜合辦公樓的弱電機房，包括了入侵報警控制主機、門禁控制主機、主交換機、硬盤儲存設(shè)備、數(shù)據(jù)服務(wù)器、系統(tǒng)管理主機等。入侵報警控制主機與廠區(qū)圍墻的主動紅外入侵探測器通過控制總線連接構(gòu)成周界報警子系統(tǒng)；門禁控制主機與門禁現(xiàn)場設(shè)備通過控制總線連接構(gòu)成出入口控制子系統(tǒng)；入侵報警控制主機及門禁控制主機與主交換機通訊連接，將這兩個子系統(tǒng)冗余視頻監(jiān)控系統(tǒng)；現(xiàn)場攝像機經(jīng)各單體內(nèi)的區(qū)域交換機連接至主交換機構(gòu)成視頻監(jiān)控系統(tǒng)，同時數(shù)據(jù)服務(wù)器及配備硬盤儲存設(shè)備，可錄制、回放、遠程訪問數(shù)據(jù)信息，設(shè)系統(tǒng)管理控制主機對整個安全防范系統(tǒng)全面控制。

圖1 安全防范系統(tǒng)控制框圖

所有系統(tǒng)的狀態(tài)、報警等信息整合至系統(tǒng)管理控制主機中，運用統(tǒng)一的管理軟件平臺，多角度對受控對象進行監(jiān)視；視頻圖形信息可傳送至安防監(jiān)控室、門衛(wèi)、生產(chǎn)集中控制室等大屏幕進行顯示，使得安全管理和生產(chǎn)管理人員都能獲取所需要的信息，提高執(zhí)行響應(yīng)的快速性。

4 結(jié) 論

基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的安全防范系統(tǒng)對于危廢焚燒項目內(nèi)部的安全管控有著非常重要的意義，只有將實體防護、電子技術(shù)防護、人力管控三者相結(jié)合，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢，才能實現(xiàn)真正意義的安全防范。隨著企業(yè)生產(chǎn)運營的推進，基于實際經(jīng)驗需求，對安防防范系統(tǒng)進行不斷的更新優(yōu)化，才能更好地保護人員生命和財產(chǎn)安全。

［1］GB50058-2014, 爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范[S].

［2］GB50348-2018, 安全防范工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

［3］ GB10408.4-2000, 入侵探測器第4部分：主動紅外入侵探測器[S].

［4］GB50116-2013, 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].

［5］GB50198-2011, 民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范[S].

Design of Safety Prevention System for Hazardous Waste Incineration Projects

（China Haisum Engineering Co., Ltd., Shanghai 200031, China）

The hazardous waste incineration project is very complex and dangerous, involving different wastes of various industries; they may be toxic, combustible and infectious, so specific safety precautions shall be set in each production and storage area of the plant. In this paper, according to the different characteristics of the safety requirements of each area of the hazardous waste incineration project, the specific measures for safety precautions were put forward, the safety equipments were analyzed and selected, and each relatively independent subsystem was designed to build a complete set of safety precautions system, so as to better protect the personnel life and property safety of the plant.

safety precaution; hazardous waste incineration; video surveillance; digital network

2020-02-08

王沖（1984-），男，江蘇省啟東市人，工程師，碩士研究生，2009年畢業(yè)于東華學(xué)?？刂评碚撆c控制工程專業(yè)，研究方向：自控儀表及弱電設(shè)計。

TQ 086

A

1004-0935（2020）04-0430-03