防爆智能滅火控制器研發(fā)及應(yīng)用

薛守文

（撫順石化工程建設(shè)有限公司，遼寧撫順 113008）

0 引言

石油作為世界級不可再生資源，在戰(zhàn)略儲備上具有標(biāo)志性意義，以石油為主的化工行業(yè)在國內(nèi)的地位舉足輕重，確保安全對于企業(yè)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。石油化工行業(yè)在實際生產(chǎn)過程中，高溫、高壓、可燃性氣體和液體都可能引起火災(zāi)的發(fā)生，這對于此行業(yè)是最為重視的事故點，所以在生產(chǎn)裝置中關(guān)鍵區(qū)域都會安裝可燃氣體報警器、消防栓、消防蒸汽、滅火器等來消除火災(zāi)隱患或控制火災(zāi)蔓延。但這些防護措施和設(shè)備卻往往忽視一個重要因素，一旦報警設(shè)備故障未及時處理，或是由于人為疏忽導(dǎo)致起火卻不能第一時間將火撲滅，最終容易造成難以挽回的人員傷亡和經(jīng)濟損失。某區(qū)域初起火時，能以最短的時間和最快的方式將火撲滅可作為控制火災(zāi)的重要手段。以此為目標(biāo)，研制防爆智能滅火控制器成為解決這一問題的高科技設(shè)備，對安全生產(chǎn)具有重要意義。

1 設(shè)備組成

防爆智能滅火控制器由探測傳感器部分、核心控制部分、動作執(zhí)行機構(gòu)、干粉或水霧噴射部分、無間斷防爆電源、后臺信息處理系統(tǒng)等構(gòu)成，一套滅火控制箱的標(biāo)準(zhǔn)配置為：滅火控制箱1 臺、干粉滅火器（水噴淋滅火器）1 臺，隔爆兼本質(zhì)安全型直流電源1 臺及內(nèi)部控制系統(tǒng)。防爆智能滅火控制器設(shè)備外觀如圖1 所示。

圖1 設(shè)備外觀示意

2 設(shè)備技術(shù)參數(shù)（表1）

表1 設(shè)備技術(shù)參數(shù)

3 滅火控制器原理

該防爆智能滅火控制器采用紫外火焰探測技術(shù)?；驹頌椋夯鹧娴妮椛渚哂须x散光譜氣體輻射和伴有連續(xù)光譜固體輻射，其波長在0.1～10 μm 或更寬的范圍，為了避免其他信號的干擾，常利用波長＜300 nm 的紫外線，或者火焰中特有的波長在4.4 μm 附近的CO2輻射光譜作為探測信號。紫外線傳感器只對185～260 nm 狹窄范圍內(nèi)的紫外線進行響應(yīng)，而對其他頻譜范圍的光線不敏感，利用它可以對火焰中的紫外線進行檢測。到達大氣層下地面的太陽光和非透紫材料作為玻殼的電光源發(fā)出的光波長均＞300 nm，故火焰探測的220～280 nm 中紫外波段屬太陽光譜盲區(qū)（日盲區(qū)）。

4 主要功能

4.1 結(jié)構(gòu)緊湊，環(huán)境適應(yīng)性強，智能化程度高

可用于石化高危部位，長周期，無人智能化全天候安全防護，用于重點生產(chǎn)部位的初起火災(zāi)隱患的安全防護，系統(tǒng)可長時間、長周期自主運行，應(yīng)用靈活可單獨布置也可聯(lián)網(wǎng)布設(shè)，可配套于現(xiàn)有安防裝備節(jié)約投資。系統(tǒng)專門針對石油化工系統(tǒng)的易燃易爆生產(chǎn)環(huán)境特點開發(fā)設(shè)計，確定技術(shù)路線為：高靈敏度、快速反應(yīng)、體積小兼容性好、成本低易普及。對于一個燭光的火源可以在3～5 ms 內(nèi)捕捉，判斷并迅速完成信號處理，在35 ms 內(nèi)完成諸元解算，并發(fā)出動作指令，立即驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)完成預(yù)定動作，干粉噴射系統(tǒng)或水霧噴射系統(tǒng)可在1 s 內(nèi)完成全部動作，同時將信號回傳至操作室，完成報警及聯(lián)機動作等后臺動作，從而將火災(zāi)撲滅在初起階段。

4.2 實現(xiàn)24 h 無間斷，全天候無人值守

此系統(tǒng)安裝調(diào)試完成后，可智能化自主運行，值守期間系統(tǒng)可實時完成系統(tǒng)故障自檢，巡檢區(qū)域內(nèi)火災(zāi)隱患自主探測，信息自主判斷，激發(fā)后自主完成全部動作過程，無需人員干預(yù)。帶有手動操作鈕，在特定情況下，可由人員手工操作。

4.3 反應(yīng)靈敏

紫外火焰探測技術(shù)，使系統(tǒng)避開最強大的自然光源一太陽造成的復(fù)雜背景，使得在系統(tǒng)中信息處理的負擔(dān)大為減輕。所以可靠性較高，加之它是光子檢測手段，因而信噪比高，具有極微弱信號檢測能力，除此之外，它還具有反應(yīng)時間極快的特點。

5 使用環(huán)境和主要應(yīng)用場所

5.1 環(huán)境條件

使用環(huán)境：系統(tǒng)經(jīng)實測，可以在日光及高溫下可靠作業(yè)，不會出現(xiàn)誤動作；傳感器監(jiān)測距離為10 m 以內(nèi)最佳；環(huán)境溫度-32 ℃～120 ℃，有特殊溫度及其他環(huán)境要求可以定制。動作時間：驅(qū)動起爆器35 ms、驅(qū)動電磁閥約1 s。

5.2 應(yīng)用

適用于煉廠中各種高溫泵、管路調(diào)節(jié)閥、進料泵及加油站等重點部位的安全防護，以及長輸管線、罐區(qū)、油田等無人值守危險區(qū)域；倉庫、集裝箱等人員不便經(jīng)常到達的地點，在滅火控制箱安裝前應(yīng)根據(jù)廠礦企業(yè)生產(chǎn)的實際情況和使用條件，設(shè)計安裝方案，確定滅火控制箱的安裝地點、數(shù)量及安裝方式。安裝于管道有爆炸危險源附近，在泄漏的易燃物初始燃燒或爆炸時偵測爆炸或燃燒火焰，減少災(zāi)害損失。安裝時應(yīng)保證接線牢固可靠，以防在使用過程中因接觸不良過熱或產(chǎn)生火花。

6 結(jié)束語

防爆智能滅火控制器專門針對石油化工行業(yè)生產(chǎn)過程中火災(zāi)發(fā)生的危險特點，研發(fā)的新型智能滅火控制器，用于石化高危部位，長周期、無人智能化全天候安全防護，用于重點生產(chǎn)部位的初起火災(zāi)隱患的安全防護。經(jīng)多次試驗、演練和實際應(yīng)用表明，該石化防爆智能滅火控制器實用性強，尤其在初起火災(zāi)時效果顯著，具有較好的推廣應(yīng)用價值。