某汽車廠消防系統(tǒng)可靠性分析

劉 斌 朱 亮 董云濤

（1、四川宏達股份有限公司，四川 成都610021 2、四川省永貞注冊安全工程師事務(wù)有限公司，四川 成都610021）

1 概述

汽車制造的工藝流程主要由車身零件沖壓，整體車架焊接，車身噴漆和內(nèi)外飾及發(fā)動機總裝組成。某汽車公司的設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)達到月產(chǎn)5000 臺車，并有進一步發(fā)展的可能。

為了確保該汽車公司廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)設(shè)施及人身安全，防止火災(zāi)發(fā)生，對這個存在電力電纜隧道、涂裝工藝的噴房、存放?；返挠突瘞臁⑴c汽油加注機相連的油庫、空壓站等易引發(fā)火災(zāi)的廠區(qū)消防系統(tǒng)的滅火設(shè)施進行可靠性分析并提出簡要的優(yōu)化方案分析。

2 廠區(qū)簡介及消防系統(tǒng)要求

2.1 廠區(qū)簡介

該公司擁有完備的汽車生產(chǎn)線包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大主體工藝，以及附屬的動力站、油化庫、綜合庫房、試車跑道和成品車停放場。

其中沖壓廠和焊裝廠的消防防護區(qū)域主要涉及到很多電氣設(shè)備，涂裝廠里面的消防防護區(qū)域主要包含調(diào)漆間（一級防火部位），以天然氣為能源的加熱裝備和電氣設(shè)備，總裝廠中包含了汽油加注機以及與加注機連通的地下油庫和儲存用作清洗機器用油的油庫。

2.1.1 沖壓廠和焊裝廠消防區(qū)域包括運作的沖壓機、電焊機和焊煙吸塵機，它們的正常運轉(zhuǎn)都需要通過電作為主要能源，因此在該消防區(qū)域具大量的電纜走廊，還有變壓器室，配電室以及電源線控制柜。為防止靜電的產(chǎn)生，所有的電源線槽的連接處都有跨接線，電源控制柜的主體線路也與金屬蓋板進行了有限連接。為便于輸送料件，沖壓廠和焊裝廠并沒有分開設(shè)計，其總保護面積為50000 多平方米。

2.1.2 涂裝廠消防區(qū)域的消防防護區(qū)域的主要工藝是噴漆和車身噴蠟，并快速烘干，其中涉及到的油漆、車身表面蠟都是易燃物品，且在該區(qū)域內(nèi)有三個鍋爐，它們的主要燃料能源是天然氣，也是屬于易燃易爆的氣體，都易引發(fā)火災(zāi)；另外該消防區(qū)域也有大量的電纜走廊，變壓器室及電源控制柜，而電源線槽都是鍍鋅板，所以不需要在進行槽間跨接。其總保護面積約為25920 多平方米。

2.1.3 總裝廠消防區(qū)域主要包括與門外地下油庫相連接的加注機，噴蠟室和補漆間，電纜走廊，配電室、配電柜以及大量木質(zhì)和塑料的料箱。其總保護面積約為36900 多平米。

2.1.4 油化庫消防區(qū)域內(nèi)存放著大量易燃易爆的危險化學品，相當于?；穫}庫，其中的化學品盡管是分類存放，但是始終在一個消防防護區(qū)域內(nèi)，沒有進行分區(qū)、分開存放。

2.2 廠區(qū)對消防系統(tǒng)的要求

根據(jù)該公司生產(chǎn)線的具體要求，對發(fā)生火災(zāi)可能性相對較大的區(qū)域進行消防系統(tǒng)可靠分析。消防系統(tǒng)要求從火災(zāi)的探測到滅火以及廠區(qū)內(nèi)人員的疏散，設(shè)計齊全，技術(shù)設(shè)備靈敏、合理，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

選用的火災(zāi)探測器，應(yīng)該隨著廠房內(nèi)不同的設(shè)備器材及所處環(huán)境而變化，而滅火設(shè)施也應(yīng)該根據(jù)不同廠房內(nèi)的引起火災(zāi)不同的燃燒物質(zhì)進行合理可靠的選擇。通過將最新消防滅火系統(tǒng)與傳統(tǒng)的滅火器具設(shè)施有機結(jié)合，保護廠區(qū)內(nèi)人員的人身安全和財產(chǎn)免遭損失。

3 消防系統(tǒng)及消防系統(tǒng)可靠性

3.1 消防系統(tǒng)及消防系統(tǒng)可靠性的概念

消防系統(tǒng)是指組織內(nèi)能夠完成消防安全任務(wù)的設(shè)備、人員和技術(shù)的組合。只有在規(guī)定的工作環(huán)境下，保證系統(tǒng)正常運行的一切設(shè)備、相關(guān)設(shè)施、器材、管理服務(wù)和人員同時具備，才是一個完整的系統(tǒng)。對于正在運行的建筑消防系統(tǒng)，在規(guī)定的工作條件（消防系統(tǒng)在其運行生命周期內(nèi)所處的預(yù)先規(guī)定的環(huán)境，使用，維修條件等所有外部條件）下，在隨機開始執(zhí)行任務(wù)時，完成預(yù)設(shè)消防功能，確保安全生產(chǎn)的能力稱之為可靠性，其概率度量稱為可靠度。

3.2 消防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

建筑消防的可靠性系統(tǒng)是一種人機操作管理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖3.1[1]所示：

圖1 消防系統(tǒng)可靠運行結(jié)構(gòu)

4 消防系統(tǒng)的構(gòu)成要素

通過對消防系統(tǒng)運行的可靠性的因素結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計，初步提出了系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)，如圖2[1]所示，即整個系統(tǒng)可以分為過稱（時間）維，子系統(tǒng)（設(shè)施）維和管理維，并對其進行了細化和分類，體現(xiàn)出各部分的相互關(guān)系。

圖2 消防系統(tǒng)運行三維結(jié)構(gòu)圖

5 滅火器配置的可靠性分析

5.1 滅火器配置的設(shè)計計算程序

5.1.1 確定火災(zāi)危險場所可能發(fā)生火災(zāi)的種類

火災(zāi)種類分為A 類：固體物質(zhì)火災(zāi)，B 類：液體或可溶化固體物質(zhì)火災(zāi)，C 類：氣體火災(zāi)，D 類：金屬火災(zāi)，E 類：物體帶電燃燒的的火災(zāi)。

5.1.2 確定火災(zāi)危險場所的危險等級

根據(jù)可燃物數(shù)量，火災(zāi)蔓延速度，撲救難易程度，火災(zāi)危險性，生產(chǎn)、使用、儲存物品的火災(zāi)危險性五個因素，且反易造成人員嚴重傷亡或財產(chǎn)重大損失的場所均屬于嚴重危險級。

5.1.3 確定滅火器的滅火級別

滅火級別即滅火能力指標，是指滅火器撲滅不同種類火災(zāi)的效能，由表示滅火效能的數(shù)字和滅火種類的字母表示（如2A、55B），數(shù)字越大，滅火能力越強，字母A、B 分別表示撲滅A、B類火災(zāi)的能力。

5.1.4 計算單元（即配置單元）。對于危險等級相同和火災(zāi)種類均相同的場所，可將一個樓或者一個防火分區(qū)作為一個計算單元；單個獨立功能的房間可作為一個計算單元；危險等級和火災(zāi)種類的不同的場所，應(yīng)分別作為一個計算單元。

5.1.5 需保護的面積。是指有發(fā)生火災(zāi)的危險，需配置滅火器保護的場所的面積。相同的危險等級，需保護的面積越大，則需配置的滅火器數(shù)量越大。

5.1.6 各個計算單元所需滅火級別。滅火器配置場所所需的滅火級別按公式（1）[2]計算：

式中：Q——滅火器配置場所的滅火級別，A 或B；

S——滅火器配置場所的保護面積，m2；

U——滅火器配置場所相應(yīng)危險等級的滅火器配置基準，m2/A 或m2/B；

K——修正系數(shù)；

無消防栓和自動滅火系統(tǒng)的場所，K=1.0；

僅有消防栓的場所，K=0.7；

僅有自動滅火系統(tǒng)的場所，K=0.5；

既有消防栓又有自動滅火系統(tǒng)的場所，K=0.3；

5.1.7 確定各單元的滅火器設(shè)置點。各單元的滅火器設(shè)置點按照不同的火災(zāi)配置場所滅火器最大保護距離確定。

5.1.8 計算每個滅火器設(shè)置點的滅火級別（用Qe 表示）。其計算公式如（2）[2]：

5.1.9 確定每個設(shè)置點滅火器的類型、規(guī)格和數(shù)量。

（1）滅火器類型的選擇：通常情況下，比較常用的是“磷酸銨鹽干粉滅火器”；（2）滅火器的數(shù)量由Qe和“每具滅火器最小配置滅火級別”相除計算可得；（3）一個滅火器配置場所內(nèi)的滅火器不應(yīng)少于2 具，每個配置點的滅火器不宜多于5 具[1-3]。

5.2 焊裝廠的滅火器配置計算

以焊裝廠的工藝流程車間為計算單元，其主要火災(zāi)時電氣火災(zāi)，由此確定火災(zāi)種類為E 類，綜合工業(yè)廠區(qū)火災(zāi)危險等級的五個考慮因素可判斷，焊裝廠車間的危險等級為中危險級。該計算單元保護面積：

S=23378.4m2

計算單元所需滅火級別，由公式（1），且該計算單元中設(shè)有室內(nèi)消防栓，但無自動噴淋系統(tǒng)，故K 取0.7。所以，該計算單元可以看作為“中危險級場所A 類火災(zāi)”，查表可知滅火器的配置基準為U=75m2/A。

代入公式（1），得：

Q=218.2A

按照“中危險級場所，A 類火災(zāi)，手提式滅火器”考慮，經(jīng)查表，每點的最大保護距離為20 米，在根據(jù)該計算單元“長324.7米，寬72 米”的尺寸指標，可算得滅火器設(shè)置點數(shù)按公式（3）計算：

確定每個設(shè)置點滅火器的類型、規(guī)格和數(shù)量。滅火器類型的選擇，通常情況下，選擇均可適用于A、B、C 類火災(zāi)及電氣類火災(zāi)的“磷酸銨鹽干粉滅火器”；滅火器的數(shù)量，由Qe值和“每具滅火器最小配置滅火級別（U1）”相除計算得出，按照“中危險級場所A 類火災(zāi)”考慮，所以U1 可取“2A”。所以，該計算單元每個設(shè)置點的滅火器數(shù)量按公式（4）計算：

由此，該計算單元理論的滅火器配置方案為59 個滅火器設(shè)置點，每個設(shè)置點均配置2 具型號為MFZ/ABC4 的磷酸銨鹽干粉滅火器。實際布點方案為50 個滅火器設(shè)置點，每個設(shè)置點配置4 具型號為MFZ/ABC4 的磷酸銨鹽干粉滅火器。

盡管從滅火器設(shè)置點來看，實際分布沒有達到理論要求，但從滅火器的總數(shù)來說，實際的數(shù)據(jù)遠遠超過了理論計算值，而且所有的滅火器都是和消防栓配合使用，所以從總體來看，完全能達到對該計算單元的消防作用。

參考目錄

[1]杜玉龍.建筑消防設(shè)施運行可靠性分析與評價研究[D].天津：天津大學，2008.

[2]李達志.滅火器配置點及數(shù)量的設(shè)計[J].化工設(shè)計通訊，2006（4）：32-34.

[3]劉忠祥.滅火器的合理選用[J].消防科學與技術(shù)，1998（4）：50-51.