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油库、油罐区火灾探测解决方案建议书

来源:宝成PK10投注平台开户        作者:宝成PK10投注平台开户

 

一、环境描述
本建议针对柴油机库房火灾报警探测产品进行方案建议,经了解,库房中危险隐患为柴油储存可能发生的油品火灾隐患,需对库房中危险区域进行火灾隐患探测防护。
二、火灾特征
1、一般火灾发生有4个阶段:阴燃、烟雾、燃烧、熄灭(剧烈燃烧或爆炸)。
2、油类及金属类火灾常常没有第一和第二阶段,会由于高温、明火等原因照成直接的燃烧或爆炸。
3、一般火灾发生采用的预防手段如下表:

4、燃料油罐的类型很多,根据贮存燃料性质不同,贮罐形式不一,分别有航空煤(汽)油贮罐、柴油贮罐、原油贮罐、液化石油气贮罐、液化天然气贮罐等。
5、液态燃料油库的火灾特点与地上燃料油库的火灾特点不同。一般储藏空间有限,油气泄漏以后不易散逸,容易达到爆炸下限而爆炸。而且发生火灾后,烟雾很快就弥散整个空间,温度高,能见度低,加上出入口又少,照明电源没有保证,很不便于火灾的扑救,火灾损失严重。
6、储存油库火灾危险性分析
7、油库及储油场所火灾发生原因分析:
 

引起油库及储油场所火灾的原因分为电气火、明火、发动机、焊接、高温和其它。
其中:
 电气火包括了静电和雷电;
 明火包括库内、库外(油品流到库外引起)和吸烟;
 发动机是指发动机热表面、电器、火星、高温等;
 焊接是指在维修或施工过程中由于操作不当或麻痹大意引起的火灾;
 其他原因包括冲击、摩擦等原因。
8、油库千例事故数据分布如下图所示,由图知,电气火灾占36.6%,明火火灾占22.7%。统计结果表明,电气和用火不慎是引起火灾的主要原因。  
 

 

9、油库及储油场所火灾的特点:
破坏性:大规模的集中储存,一旦发生恶性火灾事故,其火灾将是灾难性的。
复杂性:油库及储油场所储量多,进油、出油管线复杂,管理难度大,事故的几率增加。
瞬时性:油库及储油场所均是易燃、易爆的油类物质,发生火灾时,具有快速、突发的特点。
爆炸连锁性:油库及储油场所储罐集中、密集,一旦着火(爆炸)燃烧迅速,容易形成二次爆炸和连锁爆炸,爆炸危害面积更大,损失也更大,造成群死群伤。

三、规范引用
GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
GB15631-2008《特种火灾探测器》
GB50116-2008《火灾自动报警系统设计规范》
GB50116-2008《火灾自动报警系统设计规范》对火灾探测器选择规定节选如下:
 火灾探测器的选择
 一般规定
火灾探测器的选择,应符合下列要求:
 对火灾初期有阴燃阶段,产生大量的烟和少量的热,很少或没有火焰辐射的场所,应选择感烟探测器。
 对火灾发展迅速,可产生大量热、烟和火焰辐射的场所,可选择感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合。
 对火灾发展迅速,有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所,应选择火焰探测器。
 对火灾初期可能产生一氧化碳气体且需要早期探测的场所,宜选择一氧化碳火灾探测器。
 对使用、生产或聚集可燃气体或可燃液体蒸气的场所,应选择可燃气体探测器。
 对火灾形成特征不可预料的场所,可根据模拟试验的结果选择探测器。
 对设有联动装置、自动灭火系统以及用单一探测器不应有效确认火灾的场合,宜采用同类型或不同类型的探测器组合。
 对于需要早期发现火灾的特殊场所,可以选择高灵敏度的吸气式感烟火灾探测器,且应将该探测器的灵敏度设置为高灵敏度状态; 也可根据现场实际分析早期可探测的火灾参数
而选择相应的探测器。
 点型火灾探测器的选择
 对不同高度的房间,火灾探测器的选择,应符合下列要求: 
下表对不同高度的房间点型火灾探测器的选择

房间高度大于 12m 时,不宜选择感烟探测器;房间高度大于 8m 时,不宜选择感温探测器;房间高度大于 6m时,不宜选择 A2、B、C、D、E、F、G 类感温探测器。
 符合下列条件之一的场所,宜选择火焰探测器:
火灾时有强烈的火焰辐射。
液体燃烧火灾等无阴燃阶段的火灾。
需要对火焰做出快速反应。
符合下列条件之一的场所,不宜选择火焰探测器:
可能发生无焰火灾。
在火焰出现前有浓烟扩散。
探测器的镜头易被污染。
探测器的“视线”易被遮挡。
探测区域内的可燃物是金属和无机物时,不宜选择红外火焰探测器。
探测器易受阳光、白炽灯等光源直接或间接照射场所,不宜选择单波段红外火焰探测器。7 探测区域内正常情况下有高温黑体的场所,不宜选择单波段红外火焰探测器,但日光盲的火焰探测器除外。
正常情况下有阳光、明火作业及易受X 射线、弧光和闪电等影响,不宜选择紫外火焰探测器。
探测器视线易被油雾、烟雾、水雾和冰遮挡的场所。
线型火灾探测器的选择
无遮挡的大空间或有特殊要求的房间,宜选择红外光束感烟探测器。
符合下列之一的场所,不宜选择红外光束感烟探测器:
有大量粉尘、水雾滞留。
可能产生蒸气和油雾。
在正常情况下有烟滞留。
探测器固定的建筑结构由于振动等会产生较大位移的场所。

 

 

四、设计建议
通过以上对油库及储油场所火灾发生原因及特点的分析,火灾发生的初期主要有两个方面的表现形式,一是明火的产生,二是温度变化和伴随有黑烟产生。因此火灾信号探测主要采用火光检测作为火灾探测主要手段,并配备其它辅助措施,构建成一套完善的探测报警系统。
根据现场实际及规范要求及产品特点,PK10投注平台开户建议采用如下探测器监测方式:
方式1:红外火焰探测方式。考虑到油品存储场所其火灾特点,火灾隐患发生时会出现火焰燃烧特征,因此采用火焰探测方式。
方式2:红外火焰+线性光束探测方式。考虑到柴油火灾发生时会伴随有黑烟产生的特征,为安全起见,可采用双参数探测方式,更有利于对火灾的早期发现。
方式3:红外火焰+线性光束探测+缆式感温(包括感温电缆或DTS分布式感温光纤)探测方式。考虑到由于温度是产生火灾发生的特征之一,可对危险重点区域采用温度辅助探测,可以及时发现火灾隐患场所环境场的危险隐患,提早进行预防检测。

五、各类产品技术指标说明
红外火焰探测器:
隔爆型三波长红外火焰探测器

红外火焰探测器采用了三个对红外线敏感的红外传感器,对特定范围内的火灾红外辐射波长进行侦测。采用可编程的运算法则,核对三个传感器接收到的数据比例和相互关系。独有的内置微处理器确保其对错误报警具有极高的免疫力。该探测器广泛应用于汽油、煤油、柴油、航空汽油、液压油、碳氢化合物:乙烯、聚乙烯、天然气、民用燃气、液化石油气、甲烷、乙烷、丙烷等火焰检测。三波段红外火焰探测器的探测距离可达25米。探测器能够在室内外高/低温,高湿,震动等最苛刻的环境下工作。
工作原理
 
如上图5.1.1所示隔爆型三波长红外火焰探测器由三个检测通道组成,通道A工作谱带为4.0~4.6um,通道B工作谱带为5.1~6um, 通道C工作谱带为0.7~1.1um,其工作谱带如图2.1.2所示。通道A是火灾探测通道,是主通道;通道B、C是监视通道,是辅助通道,用于探测干扰源的红外辐射和日光辐射。
当存在火焰及干扰时,其工作情形如图5.1.2所示。当存在火焰时,通道A的信号幅值大于通道B和通道C的信号幅值,于是发出火灾报警信号;当通道A的信号幅值小于通道B和通道C的信号幅值,说明存在外部干扰辐射,此时不报警。这种探测器具有抗人工光源、阳光照射、各种热源、紫外线的性能。

探测器保护区域示意图

 

 

线性光束探测器
概述
本安型线型光束感烟火灾探测器是一种长区间反射式光束感烟探测器,是为开阔区域的防火而设计的,与火灾报警控制器配套使用。探测器由发射器/接收器组合单元和反射镜组成,发射器发出的信号经反射镜反射后进入接收器。当探测器光路上出现烟雾时,会使到达接收器的信号减弱,当减光率达到预设阈值(可在发射器/接收器组合单元上设定)时,探测器就会产生报警信号。光束全被挡住,会产生故障信号,以防止漏报警。探测器内置微处理器,具有智能判断、自动快速定位校准、灰尘自动补偿等功能,同时安装简单方便,光路准直性好,抗干扰能力强。
探测器包含一组报警时输出的无源常开触点、一组用于故障报警的常闭触点和标准0~20mA信号输出,可方便与各消防生产厂家火灾报警系统连接。
工作原理
本光束探测器采用直流24V供电方式,通过控制器发出24V电源,平时探测器通过发射管将红外光照射到反射镜上,然后通过反射镜将红外光反射到探测器的接收管上。当有烟雾时红外光被遮挡,探测器的接收管接收的信号将会降低,探测器对此作出判断,并发出报警信号。

设计指南
依照国家标准《GB50116-98火灾自动报警系统设计规范》的规定:无遮挡大空间或有特殊要求的场所,宜选用红外光束感烟探测器;红外光束感烟探测器的光束轴线至顶棚的垂直距离宜为0.3~1m,距地高度不宜超过20m;相邻两组红外光束感烟探测器的水平距离不应大于14m。探测器至侧墙水平距离不应大于7m,且不应小于0.5m。探测器的主机和反射棱镜之间距离不宜超过100m。
火灾试验显示烟并不是径直从火焰往上升起的,而是受气流和热力层的作用扇开,或呈蘑菇状迅速扩散。对火灾情况发出信号的时间依赖于满足前提条件下的探测器的位置、产生的烟的量、屋顶结构和通风装置。
探测器在平滑天花板顶部的安装定位。

 


在平滑天花板的条件下,达到令人满意的探测效果,光束轴线两侧典型的最大探测距离各为7米。在天花板以下0.3至0.6米之间处安装了探测器,保证红外光束在热空气层以下而处在烟雾层之中。如果对特殊的天顶,安装的高度有何疑问,应该通过烟雾测试来决定其位置。

探测器在斜面天花板顶部的安装定位。
 

 

从房顶最高点到天花板与毗邻墙交汇处的垂直距离如果大于0.6米,就被视为斜面屋顶。在斜面屋顶的下方安装探测器(见下图)。当探测器安装在天花板最高处(见下图)。光束的水平覆盖距离(Y)可以增加,并且与镜角有关系。例如:如果镜角20度,那么水平覆盖距离可以从光束两侧(Y)各7米增加到:Y=7+(7×20/100)米=8.4米。
因此,对于镜角为20度的房顶,水平覆盖距离可以从两侧的各7米增加到各8.4米,但这仅就将探测器安装在屋顶最高处而定。若安装在其它处,则距离不变。

对于斜面或尖顶房屋,探测器与棱镜及与墙壁,天花板的位置关系如图所示。
斜顶及尖顶房屋红外光束探测器安装位置位置示意图

 


分布式光纤探测系统介绍如下:
基本工作原理
火灾探测器基于经过验证的拉曼光时域反射计技术。通过光纤传播的激光脉冲把散射光传回到发射端,并在发射端进行分析,拉曼散射强度是衡量光纤中温度的指标。
激光脉冲在光纤内部的传输过程中有背向散射光出现,散射光Stokes和Anti-stokes受到温度变化影响,其中Anti-stokes受温度影响较大,其它波长则不受温度变化影响。当光纤沿线温度发生变化时,它的强度会发生变化。通过非常精确地测量散射光的信号强度差,可以准确地测量温度。测量返回光脉冲的到达时间,可以确定温度读数的位置,这与显示汽车或飞机距离的雷达回声类似。下图详细描述了整个火灾探测器的工作过程。

 

 

 
1 系统工作原理
光纤技术
采用光纤作为分布式温度测量的传感单元。系统主机与光纤之间通过活动光纤适配器进行连接。在进行光纤连接时,要求较小的损耗,以确保系统运行最优化。

软件介绍
分布式光纤测温软件是JTW-DTS-BK200系统推出的专业应用软件,借助软件可以实现整条光纤的温度监控和报警。这一章将结合软件来介绍JTW-DTS-BK200系统的基本功能。
3.1 主界面
双击桌面上“分布式光纤测温软件”图标,进入软件的主界面,您可以完成控制采集、执行自检和查阅报警等常用操作。
一般来说,系统上安装的专业软件是可以开机自动运行的,但是为了系统的安全,软件运行后,不会自动开始采集温度数据,需要手动点击“开始采集”。
主界面由采集控制和报警显示两部分构成,最下面是状态栏,显示软件运行状态、数据库连接状态、继电器状态和当前时间,见下图
 

 

采集部分
勾选通道,即可控制对应的通道;
点击“开始采集”,即可开始采集温度数据;
点击“停止采集”,即可停止采集温度数据。
为了系统使用安全,PK10投注平台开户要求在开始采集和停止采集的时候输入密码。
报警显示部分
报警显示列表框内显示已经产生的报警信息;
点击“处理报警”,即可处理列表框中已经选中的报警信息,在输入专用密码后,被选中信息随即被移出列表框;
为了保证您的使用安全,在处理报警的时候要求输入专用密码。
点击“停止当前报警声音”,即可停止当前播放的声音,直到下一个报警的到来;
点击“导出报警信息”,弹出对话框如下图所示,选择保存路径和文件名,并点击“保存”,即可导出列表框中的报警信息,文档格式为TXT;                       
 

 

导出报警信息
点击“导出温度数据”,弹出温度数据导出对话框,选择您需要的起始时间和终止时间、起始点和结束点,以及文件路径后,点击“导出”,即可导出指定时间和指定距离点的温度数据,文档格式为XLS;
导出温度数据
当有故障报警时,工程机的黄色故障指示灯被点亮,同时发出故障报警声音;当有定温或差温报警时,工程机的红色报警指示灯被点亮,同时发出报警声音;如果报警和故障同时存在时,故障指示灯和报警指示灯同时被点亮,当前报警声音为最新一条的报警;当没有故障报警和定差温报警时,电源指示灯被点亮,其他灯都熄灭,不播放声音。
自检部分
点击“开始自检”按钮启动自检,主机上的3个LED指示灯轮流亮灭,故障灯或报警灯点亮时相应报警声音也会同时播放;
点击“清空记录”可清空当前自检记录;
点击“导出记录”,弹出“另存为”对话框,选择保存路径和文件名后,即可导出自检信息栏内的内容,文档格式为TXT。
导出自检记录
报警设置
在主界面左上角点击“报警设置”,即可切入“报警设置”界面,在这个界面,可以设置报警规则和报警声音。
 
4 报警设置
报警设置界面由报警规则设置和报警声音设置模块组成。
报警规则设置模块
报警规则分为定温报警和差温报警。
定温报警
定温报警指当系统检测到传感光纤上的温度超过某一个预设的温度值时,系统报警。这个预设的温度可以是70度和85度。
选择复选框,并点击“保存规则设置”,系统就会在达到报警条件时准确报警。
差温报警
差温报警是指当系统检测到传感光纤上的温度上升速度过快时,系统报警。选择复选框,并点击“保存规则设置”,系统就会在达到报警条件时准确报警。
定温和差温报警可单独选择,也可同时选择。您可以根据实际需要来设置报警规则。
报警声音设置模块
选中报警或故障声音文件路径,点击相应复选框后保存,即可完成声音文件的设置。
参数设置
在主界面左上角点击“参数设置”,即可切入“参数设置”界面,在这个界面,可以设置系统工作所必须的一些参数。参数的数值会直接影响系统的计算结果、系统是否正常工作。
参数设置
PK10投注平台开户的专业工程师会在您初次安装系统时,根据您的使用环境和要求为您配置好适合您的参数,并写入配置文件。在以后的正常运行中,您不需要更改任何参数。
更改配置参数需要输入专用密码。
此参数更改需要西安西安博康电子PK10投注平台开户技术支持工程师进行,为了保证系统的正常运行,PK10投注平台开户不会将此密码提供给您,也请您不要通过任何别的手段更改此参数,对私自更改参数造成的一切后果,PK10投注平台开户将不承担任何责任。
 

 

曲线显示
在主界面左上角点击“曲线显示”,即可切入“曲线显示”界面,在这个界面,您可以看到整条光纤上的温度分布情况,以及系统的原始信号。
曲线显示界面由“采集控制”、“曲线缩放”、“曲线显示”、“曲线类型”“标尺坐标”和“曲线范围”几部分组成。
采集控制
控制系统开始/结束采集,并且显示上一次采集所花费的时间,和本次采集已经过去的时间。
曲线缩放
您可以在这里选择曲线缩放方式,包括“不缩放”、“水平缩放”、“垂直缩放”和“区域缩放”,并可以选择曲线显示是否以“点”为单位。
系统默认采样率为0.8米/点,当您选择以“点”为单位时,显示采样点数;当复选框没有勾选时,显示的是经过系统换算后,与点数对应的米数。
曲线显示
曲线显示是界面的主要部分,您可以通过曲线缩放工具方便的对它进行扩大或缩小,查看全局曲线或细节。下面是几个应用小技巧:
选择曲线点击右键,可以改变曲线的颜色;
在空白位置点击右键,可以添加标尺(最多两条),放置在您感兴趣的点上;
选中标尺,点击右键,可以删除标尺;
在空白位置点击右键,可以导出当前界面的温度区域数据到excel表中;
当鼠标悬空时,停留在曲线超过一秒,会自动显示当前停留的位置和温度/幅度值;
选择缩放后,按住鼠标左键向左上移动时,曲线恢复到初始大小。
曲线类型
您可以选择要显示的是“温度曲线”或者“原始曲线”。
标尺坐标
当在曲线显示界面添加了标尺后,可以在标尺坐标位置输入您感兴趣的位置和幅度点,将标尺移动到相应位置。
曲线范围
您可以在曲线范围位置输入横/纵坐标的起始位置和结束位置,以查看您感兴趣的曲线范围。
 

 

探测光纤的安装
以某个容积为5000立方的储油罐为例,探测光缆从控制室铺设到达油罐区,需从防火堤穿过到达油罐。探测光纤需要被紧紧贴装在油罐的表面,每隔4m高度进行缠绕,同时要确保探测光纤不能承受比较大的应力,光纤走线处采用专用压线条固定。
垂直每隔4m沿圆周铺设光纤,单个油罐需300m探测光缆。
对已建的油罐进行监测,分布式光纤测温主机位于控制室中,探测光纤沿着每个油罐每隔4m环形敷设,见下图。

 

 

当某些位置温度升高异常时,从而通过报警平台输出报警信号,并能够精确定温度异常点的准确位置,以便于人员及时赶往现场进行检修。
当新的油罐建成后,只需在新的油罐上敷设光纤(只需增加探测光纤),并将其串接在原系统中,无须增加其他设备,就可以实现对现有油罐进行监测。
隔爆型声光报警器能同各类报警控制器配合使用。当生产现场发生事故或可燃气体泄漏、火灾等紧急情况需要发出声光警报时,由报警控制器送来的控制信号启动声光报警器,发出声和光报警信号,完成报警目的。也可同手动报警按钮、带继电器输出接点的探测器配合使用,达到简单的声、光报警目的。