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Liberal Arts Research

吸气式感烟火灾探测器在冷库建筑中的设计与应用浅析

作者

刁明毅

华商国际工程有限公司

摘要:近些年来,冷链行业的快速发展带动了冷库建设的持续增长,与此同时,也带来了冷库火灾事故频发的情况。如何预防冷库火灾、选择合适的火灾探测器是我们需要解决的重要问题。本文对吸气式感烟火灾探测器在冷库建筑中的设计进行了浅要分析。

关键词:冷库;火灾;吸气式感烟火灾探测器

引言

随着社会的发展与进步,生命安全位于首要地位的理念已经在人们心中达成共识。火灾是人们日常生活中最大的危害事故之一,如何预防火灾是我国社会目前迫切需要解决的重要问题。

吸气式感烟火灾探测报器能够在火灾的极早期阶段对烟雾进行可靠的探测,也能在低温(最低零下40摄氏度)恶劣环境中正常工作,从而提供最佳的防火预警性能。本文旨在分析吸气式感烟火灾探测器在冷库建筑中的设计应用,以希望为冷库建筑的消防安全设计提供参考。

1冷库火灾危险特点

冷库建筑绝大多为丙类建筑,集合了分拣仓储、货物中转、装卸配送等建筑功能,具有容量大、周转快等特点,其火灾危险性也具有一些自身的特点。

1.1可燃物较多,火势蔓延快

为了降低冷链运输成本,提高仓储空间利用率,近些年来,冷库的建设有更大、更高的发展趋势,从单层的几千平米,发展到几万平米。为了提高冷库的利用率,储存的物品往往种类繁多,如储存食品、乳制品、水产、肉类、果蔬、冷饮、茶叶等。货物本身及外包装都存在不少是可燃物品。由于库间的空间大,着火后氧气供应充足,货架之间存有一定的缝隙,使得火灾能够很快在库内蔓延。

1.2火灾破坏大,经济损失大

冷库内储存着高密度货物,还有昂贵的搬运、仓储设备以及外围建筑物,如果火灾在初期阶段没有得到及时有效的控制,将会在很短的时间内烧毁大批物资,还有可能会造成结构坍塌,带来极大的事故危险。一旦发生火灾容易造成巨大的经济损失。

1.3措施设置难、扑救难度大

根据《冷库设计标准》GB 50072-2021第9.5.2条“冻结间和冻结物冷藏间可不设置排烟设施”,所以目前设计情况,冷藏间内部没有设置排烟设施,一旦失火,高温烟气难以排放,烟气层到达建筑内顶部时逐步增厚并下降,在短时间内形成黑暗和有毒的空间环境,对于火场中的人员安全疏散及火场扑救造成困难。消防人员进入需穿隔热服,佩戴氧气呼吸器,靠人力灭火十分不方便。

2吸气式感烟火灾探测器的工作原理和优势

吸气式感烟火灾探测器是一种先进的火灾探测器,其工作原理是通过内部的吸气泵主动抽取被保护区域的气体样本,经过过滤后送入高灵敏度激光探测腔进行分析。当空气中存在烟雾颗粒时,激光束会发生散射,系统通过检测散射光的变化来判断是否发生火灾。这种主动吸气的方式使得探测器能够在火灾初期,即阴燃阶段就发现隐患,大大提高了火灾预警的及时性。

相比传统点式感烟探测器,吸气式感烟火灾探测器具有显著的优势。首先,它有着极高的灵敏度,灵敏度为0.0001~20%obs/m(传统探测器一般为5%obs/m),能够探测到极低浓度的烟雾颗粒。其次,由于采用主动吸气方式,探测器可以覆盖更大的保护面积,特别适合大空间场所。再者,吸气式探测器的采样管路可以灵活布置,能够适应复杂建筑结构,有效探测隐蔽区域的火灾隐患。此外,吸气式探测器通常具有自学习功能,能够根据环境变化自动调整灵敏度,减少误报率。最后,这种探测器的维护相对简单,只需定期清洁或更换过滤器,大大降低了维护成本。

3吸气式感烟火灾探测器在冷库建筑中的设计要点

在冷库建筑中设计吸气式感烟火灾探测器时,需要格外关注采样管路的设计、设备选型和安装以及系统集成等方面。采样管路设计是整个系统的核心,需要考虑冷库内部的气流模式、温度分布和货物堆放情况。通常采用环形或树状管网布局,确保每个区域的空气都能被有效采样。采样孔的间距和大小需要根据冷库高度、面积和预期烟雾浓度进行精确计算,以保证采样效率和探测灵敏度。

设备选型与安装需要充分考虑冷库的特殊环境。探测器主机应选择能够在低温环境下稳定工作的型号,并安装在易于维护、相对温暖的区域。采样管材料需要耐低温、防腐蚀,通常选用塑料或不锈钢。设计时要注意在满足探测半径的同时避开制冷排管、制冷设备出风口和货物堆放区域,以防止气流干扰和物理损坏。此外,还需要考虑采样孔防冻措施,采样孔设置防冻夹是解决采样孔结冰冻住的有效办法。

系统集成是确保吸气式感烟火灾探测器有效运行的关键。需要将探测器与冷库的火灾自动报警系统、制冷系统和通风系统进行联动。例如,当探测器发出预警信号时,可以自动关闭防火阀,启动排烟系统,并调整制冷系统运行参数。同时,系统应具备远程监控功能,方便管理人员实时掌握冷库的消防安全状况。为了提高系统的可靠性,建议设置多级报警阈值,并根据不同区域的特点进行差异化设置,以减少漏报和误报的可能性。

4吸气式感烟火灾探测器的安装和维护管理

吸气式感烟火灾探测器的安装应严格按照工程设计图纸进行,确保采样管路布置合理、牢固。安装过程中应注意保护采样管,避免挤压或弯折影响气流通过。探测器主机应安装在易于操作和维护的位置,并做好防冻、防水、防潮措施。调试时应模拟不同火灾场景,校验探测器的响应性能,并根据实际情况优化参数设置。

维护管理是确保探测器长期可靠运行的关键。建议制定定期维护计划,包括清洁采样管、检查吸气泵性能、校准传感器等。特别是在冷库除霜后,应及时检查采样管路是否有积水或者结冰情况。同时,应建立完善的故障处理机制,及时发现并解决探测器运行中的问题。定期组织消防演练,测试探测系统与消防联动设备的配合情况,确保整个消防系统处于良好状态。

5吸气式感烟火灾探测器设计的经济考量

吸气式感烟火灾探测器的初投资成本相对较高,包括设备采购费、安装调试费等。然而,吸气式感烟火灾探测器的运营维护成本相对较低,在冷库特殊环境下长期运行稳定。此外,该探测器具有自主学习和故障预警功能,能够减少误报和漏报,进一步降低维护成本。

吸气式感烟火灾探测器在冷库中的应用能够显著提高火灾预防效果,减少火灾发生的概率。这不仅避免了因火灾造成的直接经济损失,还能避免因火灾引发的连锁反应,如生产中断、库存损失等间接经济损失。

从综合效益的角度来看,吸气式感烟火灾探测器在冷库中的应用具有比较高的经济价值。虽然其初始投资成本相对较高,但考虑到其长期运行的稳定性和高效的火灾预防能力,这种投资是合理的。此外,随着技术的不断进步和市场竞争的加剧,吸气式感烟火灾探测器的价格也在渐渐降低,使其在冷库中的应用更具经济性。

结束语

如今,冷库消防问题越来越受到重视。针对于消防的设计标准与冷库的设计标准也一直在更新变化,冷库采用吸气式感烟火灾探测器用于消防预警、报警已经成为大家的常用做法,也逐步在项目中得到应用。吸气式感烟火灾探测器在冷库建筑中的应用,为这一特殊场所的火灾探测提供了有效解决方案。通过合理设计采样管路、选择适当设备、优化参数设置,并配合规范的安装调试和维护管理,可充分发挥吸气式感烟火灾探测器的技术优势,实现冷库火灾的早期预警。随着技术的不断进步,吸气式感烟火灾探测器在灵敏度、抗干扰能力和智能化方面也将会进一步提升,为冷库建筑的安全运营提供更加可靠的保障。

参考文献

GB 50072-2021 《冷库设计标准》[S]

GB 50116-2013 《火灾自动报警系统设计规范》[S]

唐淼.现代物流仓库消防设计的探讨[J].消防技术与产品信息.2004

张昊,李引擎,李宏文.吸气式感烟探测技术在中国的发展与应用[J].建筑电气.2015