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1、 e um 自动化立体仓库消防系统设计 口 昆船物流信息产业有限公司 许剑梅全英玉王吉芳 口 7 0 5 研究所5 O 工厂袁皓 摘要：关键词：随着自动化立体仓库的应用 日益 泛，配套的消防系统也得到逐 渐完善。本文介绍了预作用水喷淋灭火和超细干粉灭火两种灭火 系统，并提出了选择和布置立体仓库消防系统的思路。立体仓库、消防系统、水喷淋灭火、超细干粉灭火 近年来，自动化立体仓库需 求旺盛，发 展迅 速。自动化 立体 仓库货架高度一般超过 1 2米，具 有高度高、空问大、面积大、存 储密集、存储量大等特点，对消 防系统具有较高要求，否则一旦 发生火灾，火势容易迅速沿货架 层层 蔓 延、扩 散，扑
2、救 难 度 大，若不配套高效可靠的消防系统，极易造成严重的经济损失。随着自动化立体仓库在各行 业领域应用日益广泛，消防法规 以及消防部 门已对自动化立体仓 库配套的消防系统提出较高的要 求 和相 关规定，立体仓 库消 防系 统设计和实施正在逐渐完善。目前，立体仓库消防系统主 要有预作用水喷淋灭火和超细干 粉灭火两种方式。预作用水喷淋灭火系统 国 家 建 筑设计 防 火规 范(G B 5 0 0 1 6-2 0 0 6)中 第 8 7 1条 中规定：可燃、难燃物品的高架库!1 掳 臌 鹈 应 用Q ：Q 房应设置 闭式 自动 喷水灭火设备。在进行 自动化立体仓库设计时，一般根据其存储的物料类型来
3、确 定是 否需 要选 择 自动 喷水 灭火 系 统。水喷淋灭火系统采用大量的 水直接喷到保护物上进行 灭火，同时有效降低火灾后的温度，可 有效扑灭 A类火灾，对于不怕水 的保护物及有大量水供应的地方 不妨为一种 良好的灭火系统。但 对于遇水发生爆炸，或加速燃烧、剧烈 化学 反应，或 产 生有毒、有 害物 质的产 品则 不适于 采用 水喷 淋灭火系统。1 工作原理 在平 时 监控 状态 下，预 作 用 喷水灭火系统 的管路 中均 为干 式，并充 有一定 的压 缩空 气 以供 监测，其工作状态由火灾联动报 警主机 集 中监 视。当仓库 内任 何 部位发生火灾或存在火灾隐患时，布设在仓库内的空气采样
4、探测器 通过 多级报 警 方式确认 火 灾的发 生。在 1级报警(即预警期)时，报警系统提示报警区域有异常情 况发 生，此 时火 灾 尚处 于早 期无、预作用水喷淋灭火系统组成示意图 可见 烟 雾阶段，发 出声光 报警，预作用水喷淋灭火系统工作流程图 报 警主 机将 及 时 提示消防管理人 员库区异常，消防管理人员根据 报警区域所处位置到现场查 明情 况及时处理火灾隐患。若火情继 续发展，火灾空气采样探测器进 入 3级报警(即告警期)时，报 警系统联动控制设备启动消防泵，使预作用阀装置之前的管路注水 备用，只有当火灾使空气采样探 测器进入 4级报警(即火警期)时，才开启预作用阀，使喷水管网充
5、水，其压力达到预定值时，通过 水流指示器将其注水信号反馈给 火 灾联 动报 警主 机。如 果 某部位 发生明火燃烧，其温度上升达到 设定值时，喷头玻璃球就会 自动 爆破，水从相应的喷头喷出灭火。2 系统特点 预作用水喷淋灭火系统具有 以下主要特点：(1】运行安全，平时管网损 坏，系统可自动监测，提醒维护，如报警系统误报警使 系统充水，由于管道是密封的，也不会有水 渍损失：(2)预 作 用喷 水 灭火 系 统使 用介质为水，使用方便、成本低、易得，有利于降低系统的造价；(3)维 护 方便。系统 采 用钢 管连接，阀门、喷头不需定时更 换。另外，灭火介质 为水，只要 保 持 消防 水池 的清 洁，
6、就不 需 要 定期更换介质，不会造成重复投 权威 Aut hor it at i v e F o u m 资，降低维护成本；(4)不适于高价值货物 的立 体仓库，因为该系统一旦出现误 动 作或 小火 灾，将造 成 巨大 的经 济损失；(5)若水资源 比较紧张，消 防用水存放时间较长，水质恶化 将提高维护费用；(6)响应 时间长。发生火 灾时，水 从水 池 到真 正的 着火 点需 要一 定时间，做不到及时扑救：(7)消防系统一般 固定安装 在 立体仓 库高层 货架上，静载、动载给货架设计带来较高的难度，尤其是考虑地震等动载因素；(8)国家相关规范和标准落 后 于现 代物 流 行业应 用 的高速
7、发 展，消防设计单位大多是依 建 筑设计防火规范(G B S 0 0 1 6-2 0 0 6)和 自动喷水灭火系统设计规范(G B 5 0 0 8 4 2 0 0 1)及工作实践 的 经验来设计，具有一定的风险。3 实施案例 预作用水喷淋系统由报警系 统和喷水系统两部分组成，在设 预作用水喷淋灭火 系统喷头立面布置 图 。时a e um 预作用水喷淋灭火系统 计 过 程 中，相 关 的元 器 件 数 量、规格、流量等应按规范要求进行 设计。预作 用 喷水灭 火系 统 的报警 元器件、喷头、消防管道等是由 货架来支撑的，在设计时要与高 架库货架设计同步进行。货架总 体高度和宽度要预留消防管道安
8、装空间，满足相关消防规范要求 的空间要求。超细干粉灭火系统 超细干粉灭火剂是近年来随 微粉碎技术发展而产生的灭火剂，部 颁 标 准 G A 5 7 8 2 0 0 5中 规 定：9 0 粒径在 2 O微米或 2 O微米 以 下，且粒径 越小，比表面积越大。超细干 粉灭火 技术 体现 了“快 速 响应、早期抑制、高效灭火”这 一先进的消防技术理念，是当今 世界各国争相研究的前沿技术，自面世以来发展迅速。超细干粉灭火方式在立体仓 库中的应用逐渐增多，从总体投 资和灭火效率来看是一种较好的 选择，但 由于立体仓库货架的特 殊功能，并不是所有的超细干粉 都适合在高架库中使 用。目前，国内生产 的超 细
9、干粉 装置 的驱动 模式主要有两种：采 用燃气 驱 动。灭 火装 置 内充装A B C干粉，其灭火主要成 分为磷酸铵盐，其粉粒 9 0 0 o 粒径 在 2 0 u m以上。就化学灭火剂而 言，其粒径与灭火效率成反比关 系，即粒径越小，灭火效率越高。因此，其灭火效率仅 为真正超细 干粉灭火剂 的 1 6 1 4。由于此 类灭火装置 喷射 时间很短(1 s)，对于有焰燃烧有较好的灭火效果；而 对 于 固体 表 面 燃 烧，如 纸 张、木材、电缆 的 阴燃，灭火效 果较 差，灭火释放后，有焰燃烧虽被 扑灭，但这种阴燃往往很快又发 展为有焰燃烧。该驱动构件装于 货架上，发生火灾启动时对货架 的冲击力
10、较大，货架设计时应考 虑足够的强度。采用 氮气 驱动。利用 氮气 瓶组内的高压氮气，进入超细干 粉灭火剂储罐，推动灭火剂通过 输运管道由设置在保护区的喷头 喷 出，迅 速 灭火。此 类 灭火装 置 内充装无机聚合物为基材的复合 型材料作为灭火组分，该灭火剂 可全淹没应用灭火，也可局部淹 没应用灭火。该驱动构件装于货 架上，发生火灾启动时对货架的 冲击力较小，货架设计时可适当 考虑强度。1。工作原理 超细干粉自动灭火装置主要 由装 有超细 干粉 和驱动 气体 的灭 火剂贮罐、吊环或固定盘座、喷 头、压力指示器、感温元件、热 引发器、电引发器等组成。根据 使用场合的需要，可加装信号反 馈器和集热罩
11、。自动启动超细干 粉 自动灭火装置具备三种启动方 式：电控自动、电控手动和定温启 动。与任何一种火灾报警系统联 动，组成超细干粉无管网自动灭 火系统。(1)电控 自动启动 将与 灭火 装置 相连 接 的灭火 控制器设置于“自动”位置时，灭火装置处于自动控制状态。当 防护 区发 生火 灾 时，火 灾报 警 控 制系统接收到探测器的火灾信号 后发出声光报警信号，延时至设 定的时间后启动灭火装置释放超 细干粉灭火剂灭火。信号反馈器 向火 灾报 警控 制器反 馈灭 火剂 释 放信号。(2)电控手动启动 当防护区发生火灾时，按下 火灾报警控制器或防护区旁气体 灭火控 制盘 的启 动按钮，即可 按 规定程
12、序启动灭火装置灭火。(3)定温启动 防护 区发 生火 灾，使 环境 温 度上升 至 灭火 装 置设定 的公称 动 作温度(设定 6 8 )时，无论火 灾报 警控 制器是 否动 作，灭火 装 置都自动启动释放超细干粉灭火 剂灭火。2 系统特点 超细干粉灭火作用机理是以 化学灭火 为主，物理灭火为辅，具有以下特点：(1)针对所有灭火剂，它具 有优 良的性能、对有焰燃烧的强 抑制作用。超细干粉与火焰混合 时，灭火组分迅速捕获燃烧 自由 基，使 自由基被消耗的速度大于 生产的速度，燃烧 自由基很快耗 尽，链 式 反应 历程 即被 终 止，火 焰迅速熄灭；(2)超细干粉对扑灭有焰燃 烧有很好 的速率和效
13、率，而且对 一般固体物质的表面燃烧(阴燃)有很好的熄灭作用。当超细干粉 晶体粉体 与灼烧的燃烧物表面相 接时，发生一系列化学反应，在 固体表面的高温作用下被熔化，并 形成 一 个玻璃 状 覆盖层，将 固 体 表面 与 周围空 气 隔开，使燃 烧 窒息；(3)使 用超细干粉 灭火 时，浓云般的粉末与火焰相混合，分 解 吸热 反应，可 吸收 火焰 的部 分 热 量，这 些分 解反 应产 生 的一 些 不活性气体如二氧化碳、水蒸气 等，对燃烧区的氧浓度具有稀释 作用，使火的燃烧反应减弱；(4)权 威部 门检 测结 果 显 示：超细干粉灭火剂的灭火浓度为 6 4 4 g m，是 目前 国内外 已查 明
14、 的灭火剂中，灭火浓度最低、灭 火效能最高、灭火速度最快的一 种；(5)超细干粉 具有环保 性，对大气臭氧层耗减潜能值(OD P)为零，温 室效应潜 能值(G WP)为零，对人体皮肤无刺激，对保 护物无腐蚀，无毒无害；(6)超细干粉高效灭火剂因 为粒径小、质量轻，流动性好，能在空 气 中悬 浮一定 时 间，还 具有趋 热性。因此 能实现 全淹 没灭火，是 目前 唯一能 实现类 气体全淹 没灭火 方式 的干粉灭 火剂；(7)灭火后的残留物易清理。权威 Au t h or it at iv e F O n J m 超细干粉 灭火 器装置布 置平面图 超细干粉灭火装置布置立面 图 3。实施案例 超细
15、干粉灭火系统由报警系 统和贮压式 自动灭火装置两部分 组成，在设计过程中，相关的元 器件数量、规格、干粉剂量等应 按相关规范要求进行设计。报警 系统部分与预作用喷水灭火系统 相同，一般采用极早期空气采样 烟雾探测报警系统。超细干粉灭火系统 超细干粉灭火系统的报警元 器件、灭火装置及其支架等是由 货架来支撑的，在设计时要与高 架库货架设计同步进行。货架总 体高度和宽度要预留安装空间，并且要满足相关消防规范要求的 空间要求。此类消防装置在高度 上只有顶层 占用高度，宽度与喷 水系统所要的空间大小相同即可。灭火装置的宽度尺寸可以根据总 体设计而改变，只要保证其所装 剂量不少也可。自动 化 物流 系统 中立体 仓库 的消防工作重大而紧迫，在实际 的防、灭火工作中，用户需结合 实际使用需求有针对性地选择灭 火剂和灭火器材，同时，设计和 实施单位要保证消防系统稳定可 靠，消防部门还要严格审核、把 关。巴嗣固 椎器萃 瓤辚 糍口L J 凶 监 唰 一 倒一 一 一 一-l：-_ 霹 _ I