煤化工工程设计防火标准 GB51428-2021
10.3 火灾自动报警系统
10.3.1 煤化工工厂应设置火灾自动报警系统,火灾自动报警系统应全厂统一规划。
10.3.2 煤化工工厂应设置全厂消防监控中心。全厂消防监控中心宜与全厂性生产调度中心合并设置。全厂消防监控中心应满足全厂的消防管理、监控和指挥的要求,应设置具有全厂火灾监视、火警受理与通信、消防设施运行状态实时监控、消防通信指挥与消防安全管理信息查询功能的设施。
全厂消防监控中心应设置在建筑物一层或二层靠近安全出口的位置。
10.3.3 煤化工工厂可设置区域消防控制室,区域消防控制室可与其他生产操作岗位用房合建。区域消防控制室应满足本辖区的消防管理、监控和指挥的要求,应设置具有全厂火灾监视和本辖区火警受理、消防设施运行状态实时监控功能的设施。
10.3.3 煤化工工厂可设置区域消防控制室,区域消防控制室可与其他生产操作岗位用房合建。区域消防控制室应满足本辖区的消防管理、监控和指挥的要求,应设置具有全厂火灾监视和本辖区火警受理、消防设施运行状态实时监控功能的设施。
10.3.4 需要远程控制的固定灭火系统应采用专用线路直接连接至全厂消防监控中心或区域消防控制室的消防联动控制器手动控制盘。直接连接的固定灭火系统远程控制专用线路的电压可采用DC24V或AC220V。
当固定灭火系统由区域消防控制室实施远程手动控制时,宜在全厂消防监控中心设置对应的手动控制装置对其实施控制。
10.3.5 火灾自动报警系统的设计应符合下列规定:
1 煤化工工厂火灾自动报警系统联网方式应采用对等网络结构;
2 全厂消防监控中心和区域消防控制室应设置接收全厂火灾报警信息的火灾报警控制器和消防信息图形显示设施;消防站通信室、总变配电所及其他与消防管理有关的值班岗位应设置接收全厂火灾报警信息的火灾报警控制器或消防控制中心图形显示装置;
3 区域火灾报警控制器应按装置或单元分区设置在非爆炸危险环境建筑物内,当建筑物内火灾报警触发装置超过60点时,宜设置区域火灾报警控制器;
4 控制固定灭火系统的消防联动控制器、应设置在全厂消防监控中心或区域消防控制室,其他消防联动控制器可设置在操作室或值班室等有人职守的房间;
5 火灾自动报警系统应采用专用线路,并应具有线路故障侦测功能;系统的线路应保障所连接设备在工作时段功能正常;
6 不同建筑物内的火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制中心图形显示装置间应采用光纤连接,并应采用环状连接结构;
6 不同建筑物内的火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制中心图形显示装置间应采用光纤连接,并应采用环状连接结构;
7 火灾自动报警系统的设置场所及火灾探测器选型应符合附录A的规定;
8 系统中各类设备之间的接口和通信协议的兼容性应符合现行国家标准《火灾自动报警系统组件兼容性要求》GB22134、《消防联动控制系统》GB16806的规定;
9 火灾自动报警系统应设置警报装置;当生产区有扩音对讲系统时,可兼作警报装置,未设置扩音对讲系统的区域应设置声光警报器;
10 火灾自动报警系统应具备向电视监视系统发送联动控制信号的功能,火灾报警时联动电视监视系统摄取报警区域的图像,火灾自动报警系统可接收电视监视系统的报警信息;
11 设有火灾自动报警系统的区域和作业人员集中的场所应设置消防应急广播,当使用扩音对讲或公共广播系统用于消防应急广播时,应能在全厂消防监控中心或/及区域消防控制室自动或手动将其切换至消防应急广播状态。
10.3.6 甲、乙类装置内及装置区周围,甲、乙类储罐组四周的道路边,应设置手动火灾报警按钮。甲、乙类装置区周围和储罐组四周的道路边的手动火灾报警按钮间距不应大于100m;甲、乙类装置内手动火灾报警按钮宜设置在重要设备旁及巡检路线附近,地面设置时,应保证任何位置到最近的手动火灾报警按钮的距离不大于50m,其他场所设置的手动火灾报警按钮距离应符合相关标准的规定。
10.3.7 全厂消防监控中心应设置可燃气体探测报警系统报警和故障信息显示终端,区域消防控制室等与消防管理有关的值班岗位可设置可燃气体探测报警系统的报警和故障信息显示终端。当可燃气体的报警信号需接入火灾自动报警系统时,应由可燃气体探测报警控制器接入火灾自动报警系统,并应由接收全厂火灾报警信息的火灾报警控制器显示。
10.3.8 全厂消防监控中心、区域消防控制室消防站、总变配电所等需要了解现场情况的消防管理岗位应设置电视监视系统监视终端,并应在报警时联动显示报警区域图像全厂消防监控中心、区域消防控制室、消防站通信室等需要移动通信的消防管理岗位应设置无线通信终端。
10.3.9 消防控制中心图形显示装置等未配套符合相关国家标准要求的备用电源时,应采用不间断型消防设备应急电源供电。消防设备应急电源的备电容量应保证在火灾状态时系统负荷同时工作条件下不间断供电时间大于或等于3.0h。电源的输出功率应大于系统全负荷功率的120%。
10.3.10 煤化工工厂火灾自动报警系统的设置尚应符合现行行业标准《石油化工企业电信设计标准》SH/T3153的相关要求。
条文说明
10.3.1 火灾自动报警系统需在全厂管理范围设置成统一管理的系统,消防管理体系、系统结构需从全厂的功能与管理需求统一考虑。
图3 火灾自动报警系统报警受警结构图
10.3.2 本标准将火灾事故处置与消防管理工作的责任明确在全厂消防监控中心。全厂消防监控中心(岗位)负责全面掌控工厂消防设施的状态,负责全厂火灾事故接警、指挥全厂火灾事故处置、消防安全管理。由于煤化工工厂的生产流程连续性强,且工艺复杂,标准中要求全厂消防监控中心(岗位)与全厂性生产调度中心(岗位)合建,这样有利于全厂消防管理和生产管理的统一。全厂消防监控中心负责的是整个工厂范围的消防管理,服务对象并非所在建筑物,因此中心位置的设置应该以方便生产管理为主,无需局限在建筑物的首层或地下一层。全厂消防监控中心需设置有独立操作的全厂性受警、监控、指挥与管理设施,当工厂需要进行系统间的集成或设置安全管理预警指挥系统时,应该从火灾自动报警系统的统一接口输出信息,以保证系统的完整性。
10.3.3 当煤化工工厂的厂区范围较大时,由全厂消防监控中心进行集中管控会存在一定的困难,工厂可以根据需要设置区域消防控制室(功能与现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116中的分消防控制室一致),以弥补全厂消防监控中心(功能与现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116中的主消防控制室一致)控制管理能力的不足。作为区域消防管控岗位,区域消防控制室需受全厂消防监控中心管理、指挥,并负责本区域的消防管理及操作,区域消防控制室设置可以独立设置,也可以与其他生产岗位操作(控制)室合建,合建的区域消防控制室仍需符合现行国家标准《消防控制室通用技术要》GB 25506的规定,并需独立设置本区域的消防受警、监控、指挥与管理操作设施。
10.3.4 煤化工工厂属于易燃易爆危险企业,在火灾事故发生后,有些固定灭火系统无法靠近操作或需要迅速启动,在这种状况下实施远程控制非常必要,因此本标准规定,需要实施远程控制的固定灭火系统需由消防管理岗位的专职人员在全厂消防监控中心或区域消防控制室进行远程集中控制,远程控制的线路由控制设备用专用线路直接连接到固定灭火系统。“专用线路直接连接”是要求用独立的专用线路从控制设备端直接连接到受控设备端或受控设备自己配套的现场控制盘柜,连接线路中间不允许有任何元器件,且需符合第10.3.5条第5款要求的线路。考虑到有些户外固定灭火系统可能距离较远,DC24V电压无法直接控制,本标准规定可以采用AC220V电压对固定灭火系统实施控制。
全厂消防监控中心需对全厂性重要消防设施和固定灭火系统实施监控,当固定灭火系统的专用控制线路接入区域消防控制室时,全厂消防监控中心需经区域消防控制室控制器通过专用线路对其实施远程控制。
10.3.5 本条对火灾自动报警系统的设计做了规定。
1 工厂的消防管理和火灾施救是在统一的指挥下,由多个部门共同完成的操作过程,各参与消防管理和火灾施救的操作岗位均需要及时了解火灾状况,采取应对措施,因此要求火灾自动报警系统的联网方式采用对等网络结构,工厂火灾自动报警系统报警与受警结构见图3。
图3 火灾自动报警系统报警受警结构图
对等网络为单层网络构架,信息以对等通信方式传递,系统中各火灾控制器与工作站之间均以相互对等共享的方式传递信息,不会因一台设备异常而影响整个系统的正常工作。系统可任意定义一台或多台控制器为集中报警控制器,定义后的集中报警控制器能够监视整个网络中所有报警与控制设备的信息,也可根据需求定义监控部分报警与控制设备的信息,这种灵活的系统管理结构非常适合煤化工工厂的多岗位接警需求使用环境,因此规定煤化工工厂采用对等网络结构。在现行的设备结构中,对等网络又分为部分对等网络和全部对等网络,部分对等是部分控制器或工作站可以显示控制全部设备进行对等通信信息共享;全部对等是系统中所有控制器或工作站之间均可显示控制其他设备,共享所有信息并实现相互监控,在设计中应根据工程的实际要求合理选择部分对等网络和全部对等网络结构。
2 在对等网络结构中火灾报警控制器可以作为集中报警控制器用于消防控制室等处,也可作为区域报警控制器设置在各区域用于接受本辖区报警点的信息和对消防设施实施控制,并根据需求可接收全厂的消防报警信息。
消防信息图形显示设施包括火灾报警与消防设施信息图形显示屏、消防控制中心图形显示装置,其作用是使操作人员在第一时间完整地了解火灾报警及相关信息。火灾报警与消防设施信息图形显示屏可以根据需求设置成全厂或区域的2D或3D显示方式,当全厂消防监控中心和区域消防控制室设置的火灾报警与消防设施信息图形显示屏与/或消防控制中心图形显示装置达不到完整地显示信息需求时,可增设消防控制中心图形显示装置,补充完善显示信息的内容。
5 本款是强制性条文,必须严格执行。“专用线路”是指专门为设备间连接的实体线路,线路传输的信息中不含有其他系统的信息,也不能利用无线通道进行信息传递。
火灾自动报警系统线路包括信号线路、控制线路、消防应急广播的干线线路与扬声器线路、火灾电话报警系统用于消防直通联系的电话线路,这些线路应该是独立的线路,不得与其他系统的线路合用,各线路段应有线路故障侦测报警功能。
火灾自动报警系统线路设计需考虑在火灾和爆炸等应急工况下对线路正常工作的影响,每条线路均有自己的使用功能时段要求,如报警线路需保证报警信息送出前的线路畅通,灭火控制线路需保证受控设备完成消防工作状态前控制线路和供电回路的畅通,消防应急广播线路需能够在火灾与事故状态下实施有效广播,火灾电话报警系统和用于消防直通联系电话的线路需确保整个消防过程中能够进行有效通话,线路的工程设计需根据上述原则进行线缆选型和敷设方式设计。标准中线路的“工作时段功能正常”是要求线路在完成探测报警与联动控制前线路能够正常工作,设计需依据报警、警报、控制、通信设备各自的作用与工作时序,结合线缆敷设的环境与工况合理选择线缆与敷设方式。在设备线路的安全要求中,报警设备的线路仅需考虑在正常状态的工作和火灾等状态下能够将警情报告出去,而固定灭火系统的线路则要考虑在正常状态下的信号传输和火灾、爆炸等应急工况下能够正常工作,用于消防管理岗位间通信联络的直通电话线路则应确保在整个灾害施救过程中的通信畅通,设备作用的不同造成了线路可靠性需求的不同。在现行行业标准《石油化工企业电信设计标准》SH/T 3153中规定了线缆选型与敷设方式的要求,设计可根据线缆敷设的环境与工况的需要,在满足“工作时段功能正常”的前提下,合理选择线路在室外环境下架空、桥架、直埋、管道、电缆沟的敷设方式。
6 火灾报警控制器等对等网络中各控制设备节点间采用光纤连接可以延长传输距离、避免干扰、简化设计与施工,适合于工厂的应用环境,因此本标准要求控制器间采用光纤连接;环状连接可以提高线路的可靠性,在线路出现一处断点时仍能继续完成通信,因此本标准要求采用环状连接。
8 在工程设计中需要特别注意火灾自动报警系统中各类设备之间的接口和通信协议的兼容性,需要满足现行国家标准《火灾自动报警系统组件兼容性要求》GB 22134-2008和《消防联动控制系统》GB16806-2006中的规定,在连接线路中要进行线路故障侦测功能的设计,连接线路必须保证连接的各段线路故障侦测报警,不得存在有缺失和盲区,以使设计的火灾自动报警系统功能完整。
10 火灾自动报警系统与电视监视系统联动弹出报警区域的图像,有利于快速确认火灾事故的状况,及时采取应对措施。
煤化工工厂的环境、火灾成因和燃烧物料特征复杂,传统的探测设备有时难以有效、迅速、稳定地探测出火灾事故,因此本标准许可能够有效、及时、稳定探测出火灾的电视监视设备作为火灾探测器,用于火灾自动报警系统,如利用热成像技术捕捉环境中热温度场并通过阈值判断的方式进行报警。设计时,需根据使用环境、火灾成因、物料燃烧特性、探测器探测原理和探测反应时间合理选择探测方式。
11 在煤化工工厂内时常设置扩音对讲或公共广播系统用于生产指挥或日常管理,为了节省工程投资,许可扩音对讲或公共广播系统替代消防应急广播系统,并规定在全厂消防监控中心或/及区域消防控制室将其自动/手动切换至消防应急广播状态,但扩音对讲或公共广播系统设备与线路设计要满足消防应急广播系统的功能要求,并设置成应急广播优先的工作模式。
10.3.6 装置内地面手动火灾报警按钮的距离是指步行能够通过到手动火灾报警按钮的距离,设计中应考虑因设备、管线和沟坎等障碍物的阻挡造成的绕行通行距离。当建(构)筑物上(内)设置手动火灾报警按钮时,需执行国家现行标准《石油化工企业电信设计标准》SH/T3153和《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013第6.3节的规定。
10.3.7 在工厂中,通常可燃气体探测器的信号输出是连续量信号,在检测控制器中进行阈值判断输出预警和报警信息,因此当火灾自动报警系统需要汇总此信息时,应从可燃气体检测控制器中取出信息。
除了本条规定外,可燃气体探测报警系统的具体设计,还应该符合现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》GB50493和《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的有关规定。
10.3.8 为确保接警的正确性,及时掌握火情的真实状况,在受警岗位需设置电视监视系统监视终端,联动报警信息主动监视火场情况,有利于在第一时间做出正确判断、制订处置方案。
10.3.9 火灾报警设备应该配备配套的电源设备,当没有配套的电源设备时,需配备符合要求的不间断型消防设备应急电源设备,并进行电源线路的可靠性设计和监控设计,消防设备应急电源的设计还需符合现行行业标准《石油化工企业电信设计标准》SH/T3153的要求。
10.3.10 本标准规定了煤化工工厂火灾自动报警系统和火灾电话报警系统的基本要求,设计时还需按照现行行业标准《石油化工企业电信设计标准》SH/T 3153中工厂火灾报警系统、消防控制系统及与之相关系统的结构、选型、技术指标、设备布置与线缆敷设要求,进行合理设计,在此基础上,对于两标准未涉及的通用要求,要执行现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116。
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