高含鹽廢水處理照明系統設計探討

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摘要：文章簡要介紹了高含鹽廢水處理領域消防應急照明系統的設計原則，并提出了消防應急照明設計系統的具體辦法，以供交流。

關鍵詞：高含鹽廢水；疏散照明；備用照明；集中控制

1前言

消防應急照明是建筑中不可缺少的重要消防設施。正確的選擇消防應急燈具的種類，合理的設計，安裝，使用消防應急燈具對充分發揮系統的性能，保證消防應急照明和疏散指示標志在發生火災時，能有效的指導人員疏散和消防人員的消防作業，都有非常重要的作用和意義。尤其建筑防火設計規范于2015年5月1日實施后，原有相當多的設計原則和適用標準發生了巨大的變化，對消防應急照明設計提出了更嚴格的要求。

2消防應急照明的種類，光源以及照明器的選擇

2.1消防應急照明的種類

消防應急照明包括疏散照明，安全照明，備用照明。2.1.1備用照明是當正常照明因故熄滅后，可能造成爆炸、火災和人身傷亡等嚴重事故的場所，或停止工作會造成很大影響或經濟損失的場所而設的繼續工作用的照明，或發生火災時為了保證消防作用能正常進行而設置的照明。針對高含鹽廢水處理項目來講，備用照明的設置區域主要集中在消防控制室，高低壓配電室，發電機房，消防電梯機房，蓄電池類自備電源室，防排煙機房，消防水泵房等。2.1.2疏散照明是在正常照明因電源失效后，為了避免發生意外事故，而需要對人員進行疏散時，在出口和通道設置的指示出口位置及方向的疏散標志燈和為照亮疏散通道而設置的照明。在一般工業建筑中，廠房和丙類倉庫的封閉樓梯，防煙樓梯及其前室；人員密集的廠房內的生產場所以及疏散通道需要設置疏散照明。燈光疏散指示標志主要針對高層廠房和甲乙丙類單多層廠房，其設置部位應在安全出口和人員密集場所的疏散門正上方以及疏散通道。筆者從事的設計行業主要集中于真空制鹽、高含鹽廢水處理領域。其相關工業建筑不屬于密集勞動型人員的場所，且建筑高度多為多層，所以疏散照明集中建筑在疏散走道，疏散樓梯，安全出口等場所。2.1.3安全照明是在正常照明因電源失效后，為確保處于危險狀態下的人員安全而設置的照明。工業廠房的安全照明通常設置在正常照明因電源失效后，黑暗中可能造成人員挫傷、灼傷等嚴重危險的區域。

2.2光源，照明器的選擇

2.2.1光源。應急照明的光源應采用切換時間較為迅速的熒光燈，發光二極管燈。高壓氣體放電燈達不到上述要求，所以不應使用于應急照明。2.2.2照明器的選擇（1）安裝在室內地面的消防應急燈具外殼防護等級不應低于IP54；安裝在室外地面的燈具外殼防護等級應不低于IP67；安裝在地面的燈具能耐受外界的機械沖擊和研磨。（2）安裝在爆炸危險環境區域的消防應急燈具應采用防爆燈具，燈具的防爆形式應與爆炸性危險區域相適應，防爆性能應與爆炸危險環境物質的危險性相適應。（3）鹽行業設備腐蝕嚴重，綜合以往現場的使用經驗，安裝在室內地面的消防應急燈具外殼防腐等級宜選用F2；安裝在室外地面的燈具外殼防護等級宜選用WF2。

3消防應急照明系統

3.1系統的形式與工作原理

消防應急照明控制系統按照燈具的應急供電方式和控制方式的不同，分為自帶電源非集中控制型系統，自帶電源集中控制型系統，集中電源非集中控制型系統，集中電源集中控制型系統。3.1.1自帶電源非集中控制型系統3.1.1.1該系統由應急照明配電箱與消防應急燈具組成，消防應急燈具由應急照明配電箱供電。系統連接的消防應急燈具均為自帶電源型，燈具內部自帶蓄電池，工作方式為獨立控制，無需控制器控制。3.1.1.2系統在正常工作時，正常用電通過應急照明配電箱為燈具供電，用于正常工作和蓄電池充電。發生火災時，相應防火分區的應急照明配電箱動作，切斷消防應急燈具的正常供電線路，燈具的工作電源由燈具內部自帶的蓄電池提供，燈具進入應急狀態，為人員疏散和消防作業提供應急照明和疏散指示。3.1.1.3這種方式目前在筆者設計消防應急照明控制系統中最為廣泛，其結構簡單，一次性投資少。適用于建（構）筑物較多，布置分散，集中控制較為困難，且應急照明控制要求不高的廠區。筆者設計的中石化川西氣田高氯廢水無害化處理二期項目共分為廢水處理主廠房，干燥廠房，循環水廠房以及預處理車間。消防應急燈具合計200具，計算功率為15kW,燈具布置主要涉及主廠房中心控制室，各配電室，樓梯間。此項目所有單體建筑的火災危險性為戊類，故考慮采取自帶電源非集中控制型系統。消防應急燈具采用平時做正常照明，斷電時自動切換為應急照明。（見圖1）圖1消防應急照明燈具接線圖3.1.2電源集中控制型系統3.1.2.1與電源非集中控制型系統相比，增添了應急照明控制器。消防應急燈具由應急照明配電箱供電，其工作狀態受應急照明控制器控制與管理。系統連接的消防應急燈具均為自帶電源型，燈具內部自帶蓄電池。3.1.2.2系統在正常工作時，正常用電通過應急照明配電箱為燈具供電，用于正常工作和蓄電池充電。應急照明控制器通過實時監測消防應急燈具的工作狀態，實現燈具的集中監測和管理。發生火災時，應急照明控制器收到消防聯動信號，控制消防應急燈具，應急照明配電箱與消防應急燈具轉入應急狀態，為人員疏散和消防作業提供應急照明和疏散指示。3.1.3集中電源非集中控制型系統3.1.3.1該系統由應急照明集中電源，應急照明分配電裝置與消防應急燈具組成，應急照明集中電源通過應急分配電裝置為消防應急燈具供電。系統連接的消防應急燈具不帶電源，工作方式為獨立控制，無需控制器控制。3.1.3.2系統在正常工作時，正常用電接入應急照明集中電源，用于正常工作和蓄電池充電。發生火災時，應急照明集中電源的供電電源由正常用電切換到蓄電池，集中電源進入應急工作狀態，通過分May2017No.3張杰：高含鹽廢水處理領域消防應急照明系統的設計配電裝置供電的消防應急燈也進入應急狀態，為人員疏散和消防作業提供應急照明和疏散指示。3.1.4集中電源集中控制型系統3.1.4.1該系統與集中電源非集中控制型系統相比，增添了應急照明控制器。應急照明集中電源通過應急照明分配電裝置為消防應急燈具供電，應急照明集中電源和消防應急照明燈具的工作狀態受應急照明控制器控制。3.1.4.2系統在正常工作時，正常用電接入應急照明集中電源，用于正常工作和蓄電池充電，通過各防火分區設置的應急照明分配電裝置將應急照明集中電源的輸出提供給消防應急照明燈具。應急照明控制器實時監測應急照明集中電源，應急照明分配電裝置，消防應急燈具的工作狀態，實現系統集中管理。發生火災時，應急照明控制器收到消防聯動信號，控制應急照明集中電源，應急照明分配電裝置，消防應急燈具，控制系統轉入應急狀態，為人員疏散和消防作業提供應急照明和疏散指示。3.1.4.3這種控制方式主要應用于對應急照明控制要求較高的大型工業廠區，一次性投入較大，后期維護方便，且易于統一管理。在筆者從事的真空制鹽、高含鹽廢水處理行業中配套熱電站，其廠房的火災危險性為丙類，且鍋爐系統蒸汽的壓力等級較高，發電機又與電力系統并網運行，對整個熱電站的安全運行要求很高，故應急照明大多采用這樣的系統。

3.2系統的性能要求

消防應急照明系統在火災狀況下，所有消防應急照明和標志燈具轉入應急工作狀態，為人員疏散和消防作業提供必要的幫助，因此相應迅速準確，安全穩定是對系統的基本要求。3.2.1應急轉換時間。根據規范要求，消防應急照明系統的切換時間不應大于5s，高危區域不應大于0.25s。元壩氣田采出水零排放綜合處理工程現場與中石化的天然氣采氣廠毗鄰，考慮到天然氣泄漏等危險，故此區域設計的轉換時間為0.25s。3.2.2應急工作時間3.2.2.1系統選用的蓄電池在投入使用的過程中必須滿足國家標準要求，考慮到電池在日常充電老化中容量會自然下降，工作環境溫度的變化也會導致電池釋放容量發生變化，因此，要求系統的應急工作時間要低于產品標準的要求?！断缿闭彰骱褪枭⒅甘鞠到y》6.3.1.2規定系統的應急工作時間不應小于90min，且不應小于燈具本身標稱的應急工作時間。3.2.2.2《建筑設計防火規范》10.1.5規定了建筑內消防應急照明連續供電時間。建筑高度大于100m的民用建筑，不應小于90min；醫療建筑、老年人建筑以及一些滿足條件的公共建筑與地下建筑不應少于60min；其他建筑則不應少于30min。工業建筑是否應納入其他建筑中，規范并沒有做出細致嚴格的規定。但10.1.5的條文說明提到，試驗和火災證明，單多層建筑和部分高層建筑著火時，人員一般能在10min以內疏散完畢。一般工業建筑是可以到達這種疏散要求的，因此其他建筑不應少于30min的標準適用于一般工業建筑。3.2.2.3結合上述兩則規范的要求，再考慮到目前國內消防應急燈具廠家的實際生產情況，筆者目前所做含鹽廢水領域工業建筑的消防應急照明系統設計，如果選用自帶電源系統，那么應急燈具標稱工作時間至少60min；如果選用集中電源系統，那么整套系統的應急工作時間至少60min，且單支燈具的應急工作時間不大于系統的供電時間。3.2.3標志燈具的表面亮度3.2.3.1僅用綠色或者紅色圖形構成標志的標志燈，其標志表面最小亮度不能小于50cd/m2，最大亮度不能大于300cd/m2。3.2.3.2用白色與綠色組合或者白色與紅色組合構成的圖形作為標志的標志燈表面最小亮度不小于5cd/m2，最大亮度不大于300cd/m2，白色，綠色或者紅色本身最大亮度與最小亮度比值不應大于10。白色與相鄰綠色或者紅色交界兩邊對應點的亮度比不小于5且不大于15。3.2.4系統自檢。系統主電持續工作(30±2)d自動由主電工作狀態轉入應急工作狀態并持續30～180s，然后自動恢復到主電工作狀態。系統主電持續工作每隔一年自動由主電工作狀態轉入應急工作狀態并持續至放電結束，然后自動恢復到主電工作狀態，持續應急工作時間不應少于30min。3.2.5應急轉換控制。在消防控制室，應設置強制使消防應急照明和疏散指示系統切換和應急投入的手自動控制裝置。在設置了火災自動報警系統的場所，消防應急照明和疏散指示系統的切換和應急投入要接受火災自動報警系統的聯動控制。

4供配電設計

4.1電源選擇

4.1.1疏散照明的應急電源宜采用蓄電池

（或干電池）裝置，或蓄電池與供電系統中有效獨立于正常照明電源的專用饋電線路的組合，或采用蓄電池裝置與自備發電機組組合的方式。

4.1.2安全照明的應急電源應和該場所的供電線

路分別接自不同的變壓器或者不同饋電干線，必要時刻采用蓄電池組供電。4.1.3備用電源的應急電源宜采用供電系統中有效地獨立于正常照明電源的專用饋電線路或者自備發電機組。

4.2消防工作區及其疏散通道的配電

消防控制室，高低壓配電室，發電機房，消防電梯機房，蓄電池類自備電源室，防排煙機房，消防水泵房等發生火災時有人值守的場所，應同時設置備用照明和應急照明；樓層配電間以及其他發生火災時無人值守的場所可不設置備用照明和疏散照明。備用照明的電源由雙電源供電。

4.3燈具配電回路

AC220V或者DC216V燈具的供電回路工作電流不宜大于10A；安全電壓燈具的供電回路工作電流不宜大于5A；每個應急供電回路所配接的燈具數量不宜超過64支；應急照明集中電源經應急照明分配電裝置配接消防應急燈；應急照明集中電源，應急照明分配電裝置及應急照明配電箱的輸入及輸出配電回路中不中裝設剩余電流動作脫扣保護裝置。除高大空間場所，疏散區域內的應急燈具均采用安全電壓。應急照明配電及應急照明分電裝置的輸出輸出回路不超過8路；采用安全電壓時的每個回路輸出電流不大于5A；采用非安全電壓時每個回路輸出電流不大于16A。

4.4電線電纜選擇與線路敷設

4.4.1應急照明集中電源的輸出支路和集中控制型系統的控制線路在豎井內敷設，且與豎井內的燃燒性能為B1以下電線電纜之間沒有防火分隔時，應選擇燃燒性能為A級的電線電纜；有防火分隔時采用燃燒性能為B1級的電線電纜。4.4.2應急照明分配電裝置的輸出線路和集中控制型系統的控制線路選擇燃燒性能為B1級電線電纜時，應穿金屬管保護；也可敷設在燃燒性能為同級別的電纜橋架或線槽中；選擇燃燒性能為A級電線電纜時，可明敷。4.4.3地面安裝或者潮濕場所安裝時，燈具的供電線路和控制線路均應選擇耐腐蝕的橡膠電纜，接線處應有防腐蝕和防潮處理4.4.4不同電壓等級的線纜不應穿入同一根保護管內，當合用同一線槽時，線槽內應有金屬隔板分隔。5結束語總之，在從事消防電氣應急照明設計中，相關工作人員應反復比較研究多個方案，選擇最安全可靠的方案，從設計源頭上熟悉理解消防電氣照明的規程規范，充分關注細節的處理，進行精細化設計。

作者:張杰 單位:自貢市輕工業設計研究院有限責任公司