精细化工厂房消防应急照明与疏散指示系统的设计与应用

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月8期   作者:龚晓璐
[导读] 精细化工厂房大多是甲、乙、丙类火灾危险场所
        龚晓璐
        湖北省缘达化工工程有限公司湖北省武汉市430074
        摘要:精细化工厂房大多是甲、乙、丙类火灾危险场所,火灾危险性大、甚至引发爆炸事故,对人员的疏散要求极高。本文依据近两年新颁布的《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》(GB51309—2018)和《精细化工企业工程设计防火标准》(GB51283-2020),以及精细化工厂房自身的特点,结合实际案例,浅析精细化工企业车间应急照明和疏散指示系统的设计与应用。
        关键词:精细化工厂房;火灾;人员疏散;应急照明与疏散指示系统

0 引言
        在发生火灾事故时,消防应急照明和疏散指示系统是保证人员以较快的速度逃生、有效引导人们疏散的重要消防安全设施。精细化工因其自身特点,火灾危险性高、火势蔓延快,消防应急照明和疏散指示系统的设计显得尤为重要。
1 消防应急照明与疏散指示系统的设计
    精细化工企业是生产精细化学品的生产企业,生产厂房大多是带封闭楼梯间多层封闭式厂房、敞开或半敞开式厂房及联合厂房,且生产的火灾危险性大多是甲、乙、丙类火灾危险。依据规范厂房内的疏散通道、封闭楼梯间应设置消防应急照明,甲、乙、丙类厂房的安全出口应设置安全出口标志灯,疏散通道及疏散通道转角处应设置疏散指示标志灯。
1.1系统类型选择与控制
        消防应急照明及疏散指示系统主要有四中形式:集中电源集中控制型、集中电源非集中控制型、非集中电源集中控制型、非集中电源非集中控制型。
        对一些可能存在与空气混合形成爆炸性混合物的危险物料的生产厂房,通常只设置可燃气体报警装置,不需设置火灾自动报警联动控制系统;而有些洁净场所,要求设置火灾自动报警联动控制系统。同时精细化工车间多为腐蚀性及爆炸危险环境,如果采用自带蓄电池灯具,可能存在难以维护及更换的问题。因此,精细化工厂房消防应急照明及疏散指示系统根据不同使用场所主要可采用集中电源集中控制型和集中电源非集中控制型。
1.2系统主要设备选择及布置
        集中电源集中控制型系统由应急照明控制器、集中电源装置、应急照明灯具及疏散指示组成。集中电源非集中控制型系统由集中电源装置、应急照明灯具及疏散指示组成。
        集中电源装置工作输入电压采用AC220V,输出电压为DC24V/36V,输出回路不超过8路,额定输出功率不大于5kVA,灯具总功率大于5kVA。集中电源宜设置在消防控制室、低压配电室、配电间内或电气竖井内。
        依据规范要求,非火灾状态下,系统主电源断电后的灯具应急点亮时间0.5h。蓄电池组的初装容量需要增加0.5h,以保证主电断电期间发生火灾仍能满足应急照明时间。
        集中电源的容量ST(VA):
              式(1-1)
        式中: PT--实际额定配接功率(VA);T--规范要求火灾状态应急时间(h);d--锂电池最大衰减系数(50%~60%),铅酸电池(60%~70%);U--灯具电压(V)。
        根据精细化工企业厂房的特点,消防应急灯具选用不带蓄电池A型灯具,灯具工作电压为DC24V或DC36V。光源均选用节能LED,色温不应低于2700K。
        系统主要设备按安装场所环境特征选择,其防护等级一般正常环境不低于IP3x,潮湿及火灾危险场所不低于IP54;腐蚀性环境选择相应的防腐型设备;爆炸危险场所防爆等级按爆炸危险区域的分区、可燃性气/液体和可燃性粉尘的分级、可燃性气/液体的引燃温度、可燃性粉尘云/粉尘层的最低引燃温度等因素进行选择。
1.3系统供电及线路设计
         集中控制型系统中,应急照明控制器主电源由消防控制室消防电源供电,备用电源采用自带蓄电池供电(应急时间≥3h);集中电源装置由消防电源的专用应急回路或所在防火分区的消防电源配电箱供电。非集中控制型系统中,集中电源装置应由防火分区的正常照明配电箱供电。
        系统线路选择铜芯绝缘导线或铜芯电缆,线路采用的绝缘导线和电缆的额定电压应不低于工作电压。灯具采用集中电源供电时,应综合考虑配电线路的供电距离、导线截面、压降损耗等因素。同一工程中相同用途电线电缆的颜色应一致;线路正极“+”线应为红色,负极“-”线应为蓝色或黑色,接地线应为黄色绿色相间。
2典型应急照明设计案例
        以某精细化工生产厂房为例,该厂房局部3层,占地约98m×21m,设有两个防火分区,包含洁净区域和非洁净区域。部分区域涉及环己烷、异丙醇、乙醇等危险物料,属爆炸性气体环境危险区,洁净区域设置了火灾自动报警联动控制系统。
2.1系统选择及灯具布置
        依据规范该厂房消防应急照明和疏散指示系统应采用集中控制型应急照明与疏散指示系统。考虑本厂房环境为腐蚀性、爆炸危险性环境,自带蓄电池灯具难以维护并且相应的防爆灯具产品较少,车间选用集中电源型系统。
        2.1.1 厂房消防应急照明设计
        厂房层高小于8米,选用A型消防应急灯具。规范要求“疏散走道最低水平照度不低于 1.0lx,楼梯间、前室或合用前室最低水平照度不低于5.0lx。”参照台谊厂家样本及图集《应急照明设计与安装》19D702-7,应急照明灯具的安装间距参见表1。洁净区疏散走道为非防爆区,选用非防爆型洁净A型应急照明灯,DC24V,功率3W,安装高度2.5米,安装间距约8米。非洁净区疏散走道为爆炸危险区域,选用防爆型A型应急照明灯,DC24V,功率3W,距地2.5米壁装,安装间距约7米。疏散楼梯间及前室选用防爆型A型应急照明灯,DC24V,吸顶安装,功率3W,楼梯间休息平台上方各布置一盏。
      

        2.1.2  厂房疏散指示系统设计
        在安全出口设置A型安全出口标志灯,DC24V,功率1W,门上0.2米壁装。楼梯间各楼层设置楼层标志灯,DC24V,功率1W,距地2.5米壁装。疏散走道安装A型疏散指示灯,DC24V,功率1W,距地0.6米壁装,安装间距不大于10米,转角处不大于1米。
        照明灯具选择依据防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别的原则,厂房内设备防爆等级不低于ExdIIAT3。车间为重腐蚀性环境,车间内电气设备防腐等级F2,防护等级IP65。洁净区选用洁净型应急照明和疏散指示灯。
        2.2系统供电及线路敷设
        本厂房两个防火分区各设一台集中电源装置。以防火分区一为例,防火分区一设置应急照明灯共44盏,设置疏散指示、安全出口灯、楼层指示灯共30盏。根据式(1-1)计算,集中电源的容量应大于405VA,选用TY-D-0.6kVA集中电源装置。集中电源装置电源引自防火分区内消防电源箱。
        应急照明灯具采用NH-RVS-450/750V-2×2.5型二总线供电及通信。洁净区配电线路穿不锈钢管敷设在技术夹层或夹道内,且应有防止灰尘和细菌进入措施;非洁净区配线穿镀锌钢管沿屋顶及墙面明敷。配线钢管外刷防火漆保护。配线钢管穿越不同区域的墙孔洞应采非燃烧性材料严密堵塞,同时爆炸危险区内钢管每隔一定距离堵塞一次。
3 结论
        精细化工厂房生产过程中涉及的物料一般具有腐蚀性、有毒性、易燃易爆等特性,所以火灾发生的危险性更高,应急照明和疏散指示系统的合理设计与应用是在事故时保证人员安全疏散的可靠手段。本文结合实例,分析了精细化工车间应急照明和疏散指示系统类型的选择与控制、主要设备的选型与布置,以及系统的供电与线路敷设,既要满足国家标准规范的要求,也要贴合生产场所的实际特征。
参考文献
[1] GB51309-2018,消防应急照明和疏散指示系统设计标准.
[2] GB51283-2020,精细化工企业工程设计防火标准.
[3] GB50016-2014,建筑设计防火规范(2018年版).
[4] GB50116-2013,火灾自动报警系统设计规范.
[5] GB50058-2014,爆炸危险环境电力装置设计规范.

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