焦化厂火灾自动报警系统室外布线方式的设计与研究.pdf
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1、13燃 料 与 化 工Fuel&Chemical Processes2023 年 11 月第 54 卷第 6 期焦化厂火灾自动报警系统室外布线方式的设计与研究李浩然1,2赵博1,2(1中冶焦耐(大连)工程技术有限公司,大连116085;2辽宁省低碳焦化专业技术创新中心,大连116085)摘要:介绍了国内焦化厂火灾自动报警系统室外布线的设计现状,对几个已建成的、在建的焦化工程火灾自动报警系统室外布线的方式进行了调查研究。结合国内、国外相关的设计规范与标准,提出了几种焦化厂火灾自动报警系统室外布线的设计方式。关键词:焦化厂;火灾报警;室外布线中图分类号:TN91文献标识码:A文章编号:1001-3
2、709(2023)06-0013-05D e s i g n a n d s t u d y o n o u t d o o r w i r i n g o f a u t o ma t i c f i r e a l a r m s y s t e m i n c o k i n g p l a n tLi Haoran1,2Zhao Bo1,2(1.ACRE Coking&Refractory Engineering Consulting Corporation(Dalian),MCC,Dalian 116085,China;2.Low Carbon Coking&Chemical Pro
3、fessional Technology Innovation Center,Liaoning Province,Dalian 116085,China)A b s t r a c t:This paper introduces the outdoor wiring design of automatic fire alarm system in China by investigating some completed and under-constructed alarm systems in coking plants.Based on design codes and standard
4、s at home and abroad,several outdoor wiring design modes for automatic fire alarm system have been proposed.Ke y w o r d s:Coking plant;Fire alarm;Outdoor wiring收稿日期:2023-01-19作者简介:李浩然(1982-),男,高级工程师1 前言焦化厂在新建、扩建、改建时,根据建筑设计防火规范、钢铁冶金企业设计防火标准、石油化工企业设计防火标准等标准与规范的要求,通常需要设计火灾自动报警系统。在外部线路设计时,从技术角度有多种布线方式可
5、供选择,例如:埋地敷设、架空敷设、电缆桥架敷设、电缆沟敷设等。但GB 501162013火灾自动报警系统设计规范布线章节要求:“火灾自动报警系统的供电线路和传输线路设置在室外时,应埋地敷设。”如果严格按此条文设计,在某些地质构造复杂的新建项目或地下现有管网较多的改扩建项目中,会遇到施工困难,施工成本增加等情况。本文根据国内、国外相关的设计规范与标准,结合近年来一些焦化工程实际情况,提出了几种焦化厂火灾自动报警系统室外布线的设计方式,试图找出安全、有效、经济的焦化厂火灾自动报警系统室外布线方式。火灾自动报警系统的室外布线在火灾自动报警系统设计规范发布以来一直遵循着埋地的设计方式。因不同地区地质条
6、件不同以及新建项目和改扩建项目的地下管网条件不同,所采用的管线埋地方式大不相同。不同的埋地方式对工程的投资、施工难度、项目进度都会产生重要的影响。而从国外的设计标准来看,火灾自动报警系统的室外布线也并非只有埋地这一种方式。近年来随着国家产业政策的调整以及全球经济的复苏,一批国内外新建、改扩建的焦化项目大量启动,这些项目或即将设计、或正在施工、或已完成竣工验收。如何能够让14燃 料 与 化 工Fuel&Chemical ProcessesNov.2023Vol.54 No.6设计既满足规范要求,同时又能够减少工程造价,降低施工难度,加快施工进度。希望通过对这些焦化项目中火灾自动报警系统的室外布线
7、设计方式的研究能够为未来类似项目的设计提供参考与借鉴。2 室外布线方式及其优缺点2.1 直埋电缆敷设直埋电缆是按照GB 501162013火灾自动报警系统设计规范的要求,挖完直埋电缆沟后,在沟底铺细土或砂垫层,并清除沟内杂物,再敷设电缆。电缆敷设完毕后,要马上再填砂,还要在电缆上面盖1层砖或者混凝土板来保护电缆,然后回填的电缆敷设方式。直埋电缆的优点为:敷设方便,节省材料和人工,电缆散热好,用于火灾自动报警系统的线缆敷设安全性较高。缺点为:维护不方便,维护时需把覆盖物挖开;同一路由允许敷设的电缆根数不能超过4根,不适用于同路由大规模、大集群的室外电缆敷设;在改扩建项目中对现有地下管线影响较大;
8、在某些地质构造较为复杂的新建项目中施工难度较大,例如坡度较大的山区、地质较为坚硬的花岗岩地区等。2.2 管道敷设管道敷设是预先将保护管埋地敷设好,再将电缆穿入管内的室外布线方式。管材可选用水泥管、钢管、聚氯乙烯管、栅格式塑料管、双壁波纹式塑料管、硅芯式塑料管、蜂窝式塑料管和多孔式塑料管等。管道敷设的优点为:受外力破坏影响小,占地少,能承受较大的荷重,电缆敷设不会相互影响,电缆施工简单,后期维护方便,适用于同路由大规模、大集群的室外电缆敷设,用于火灾自动报警系统的线缆敷设安全性较高。缺点是:土建成本高,不能直接转弯,需要借助人孔和手孔来实现,散热条件差等。与直埋电缆类似的是,管道敷设在某些地质构
9、造较为复杂的新建项目时施工难度较大。2.3 电缆沟敷设电缆沟敷设是指将电缆敷设在预先砌好的电缆沟中的电缆安装方式。适用于地面载重负荷较轻的电缆线路,如人行道、工厂内的场地等。电缆沟敷设的优点类似于电缆排管敷设,且不需要入井,减少了投资,后期维护方便。缺点是盖板承压强度较差,不能使用在车行道上,且电缆沟离地面太近,易遭破坏,电缆沟内易淤积脏物、垃圾、杂物,后期维护成本较高。用作火灾自动报警系统的线缆敷设安全性较高,但不如直埋电缆及管道敷设,在某些地质构造较为复杂的新建项目中同样施工难度较大。2.4 电缆桥架敷设电缆桥架敷设是指电缆敷设在桥架内的敷设方式,按照GB 501162013火灾自动报警系
10、统设计规范中布线章节的要求,电缆桥架应选用封闭槽式电缆桥架。虽然此条文在规范中只适用于室内布线,但作者认为通过足够的防护措施也可以用于室外布线,具体原因在下面阐述。电缆桥架敷设相较于前3种敷设方式的优点在于土建工程量小、无需长距离埋地,较适用于某些地质构造较为复杂的新建项目,维护方便。在工厂内纵横交错的综合管廊上安装电缆桥架工程造价低,适用于同路由大规模、大集群的室外电缆敷设,整洁美观。缺点是电缆桥架暴露在地面以上,易遭自然及人为破坏,后期维护成本较高。以上4种常见的布线方式中,为了满足GB 501162013火灾自动报警系统设计规范中布线章节的埋地要求,国内焦化厂火灾自动报警系统室外布线方式
11、只能采用前三种方式。第四种方式可用于国外项目。在工程设计过程中,还应结合项目特点,综合地质条件、项目投资、施工难易程度等因素综合考虑。常见室外布线方式对比见表1。3 设计实例剖析本文着重研究了我国山西省某新建焦化项目、土耳其某新建焦化项目、拟在我国西南地区建设的某改建项目。这3个项目地处不同地区甚至是不同表火灾自动报警常见室外布线方式对比敷设方式优点缺点火灾报警室外布线适用性直埋电缆敷设敷设方便、电缆散热好、安全性高维护不便、不适用大集群电缆敷设国内、国外管道敷设受外力破坏影响小、占地少、承载力高、电缆无相互影响、维护方便土建成本高、不能直接转弯、散热差国内、国外电缆沟敷设受外力破坏影响小、占
12、地少、承载力高、电缆无相互影响、维护方便、转弯方便盖板承载力差、易遭破坏、后期维护成本高国内、国外电缆桥架敷设土建工程量小、无需长距离埋地、工程造价低、适用大集群电缆敷设易遭人为破坏、后期维护成本高国外15燃 料 与 化 工Fuel&Chemical Processes2023 年 11 月第 54 卷第 6 期国家,在火灾自动报警系统的室外布线设计和施工过程中也出现了不同的问题和情况,具有一定的代表性。3.1 山西省某新建焦化项目本项目为新建项目,建设地点位于山西省运城市。项目地勘报告显示,本项目所在地土质较好,为黏土和密实的老填土,局部地点含地下水。在火灾自动报警系统外部线路设计时,结合G
13、B 501162013火灾自动报警系统设计规范中布线章节要求、项目所在地土壤情况、项目整体投资、施工难易程度等设计条件,确定火灾自动报警系统的室外布线方式为管道敷设。设计采用的是多孔栅格管为主,局部路由为镀锌钢管的敷设方式。多孔栅格管材质为PVC工程塑料,管内栅格形成力学刚性结构,抗压强度高,能代替钢管安全穿越马路,具有阻燃、抗腐蚀、耐老化、使用寿命长等特点,用作主干线路的埋地管材时,占用地下空间较小。比较符合该项目的实际需要。在外部管线设计之初,首先要确定管线的路由,分析出哪些建筑物需要设计火灾自动报警系统,这些建筑物之间是否有室内的实体连接,比如通廊等。为了尽可能减少室外布线,有实体连接的
14、建筑物之间的火灾报警设备应尽可能采取室内布线的方式,但这也取决于设备之间的电缆长度是否过长。如果为了避免室外布线,选择“绕路”的方式,采用沿通廊布线所产生的工程造价远大于采用室外埋地敷设所产生的工程造价,且室外埋地敷设的施工难度不大,建议采用室外埋地敷设的布线方式。所以在确定管线的路由阶段,应该从系统的拓扑结构、室内外敷设方式的工程造价、施工难度等综合考虑,确定室外路由的最佳方案。本项目所采用的是集中报警系统,设置1个全厂性的消防控制室,设置在全厂集中控制室的一层,单独设置,内置1台具有集中报警功能和消防联动功能的联动性火灾报警控制器。下设7台区域火灾报警控制器,分别设置在备煤缓冲仓机柜间、筛
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