摘 要：介绍了toplens吸气式感烟火灾探测器的设备组成、性能优势及应用设置, 分析了发生异常报警的原因, 指出了其应用前景。

关键词：toplens吸气式感烟火灾探测器; 无尘室; 报警值

近年来, 集成电路制造企业发展迅速。集成电路制造企业在生产过程中使用多种气态、液态化学品, 包括易燃、易爆、剧毒等化学品, 具有较大的火灾风险, 因此在消防方面, 集成电路制造企业应更加重视。toplens吸气式感烟火灾探测器, 因其采用主动采样侦测的方式, 并利用激光探测技术, 可以侦测到火灾初期阴燃阶段所发出的火警信息, 在消防领域得到了广泛的应用。此种火灾探测器, 在集成电路制造企业也有大量应用。

1 toplens吸气式感烟火灾探测器的优势及应用分析

1.1 优势

火灾的发展, 可分为4个阶段:阴燃阶段、可见烟阶段、可见光阶段、剧烈燃烧阶段。普通的感烟型侦测器仅对可见烟阶段发生的烟雾进行侦测, 而阴燃阶段往往会持续数小时才有可能发展到可见烟阶段。相较于传统感烟型侦测器的被动采样方式, toplens吸气式感烟火灾探测器系统的主动采样方式可将阴燃阶段产生的细微颗粒吸入采样管进行分析, 并进行报警, 因此toplens吸气式感烟火灾探测器作为在阴燃阶段的火灾侦测技术得到广泛应用。另外, toplens吸气式感烟火灾探测器还有以下优点: (1) 采用激光探测腔, 可以进行分析; (2) 采用双段过滤器, 可以过滤掉20μm以上的颗粒; (3) 经过第二段过滤器后的空气对激光腔进行吹扫, 达到免维护功能; (4) 过滤器采用ABS材质, 正常使用寿命长达5年。

1.2 应用场所

在GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》中要求, 具有高速气流的场所, 如通讯机房、计算机房、无尘室等任何通过空气调节作用而保持正压的场所, 一旦发生火灾会造成较大损失的场所, 如通信设施、服务器机房、金融数据中心、艺术馆、图书馆、重要资料室等, 应选择高灵敏度吸气式火灾探测器[1]。在集成电路制造企业中, 无尘室、变电站、IT数据中心等位置, 因具有高速气流、低温等条件, 所以采用toplens吸气式感烟火灾探测器系统作为消防措施必不可少。(1) 集成电路制造企业厂房的无尘室内具有较高速的气流, toplens吸气式感烟火灾探测器系统通常安装于回风墙内 (如图1所示) 。位置设在此处, 空气可以优先经过toplens吸气式感烟火灾探测器系统, 然后再经过无尘室内风循环系统的过滤器, 避免空气中烟雾颗粒被空调系统过滤器过滤, 保证toplens吸气式感烟火灾探测器系统持续侦测无尘室内真实的环境。

无尘室内风循环方式与探测器安装位置 下载原图(2) 在变电站内和IT机房内, 一旦发生火灾, 将带来巨大经济损失, 如造成生产数据损失、生产中断等。而且这两种场所通常采用恒温恒湿的空调系统, 有高速气流、低温环境, 因此在变电站内通常在采样管上安装支管, 将采样管伸入配电柜内部, 如发生异常, 可在时间反馈;IT机房内采样管线一般布置在吊顶上方、天花板下方以及地板下方。

2 toplens吸气式感烟火灾探测器组成及应用设置

2.1 组成

toplens吸气式感烟火灾探测器主要由采样管、吸气泵、过滤器、探测腔、显示单元组成, 样品空气通过吸气泵的作用, 被送到过滤器, 终经过探测腔分析, 通过显示单元显示, 也可传送至电脑终端显示[2]。toplens吸气式感烟火灾探测器通常可安装4根采样管, 一般单根采样管长度不超过100 m, 而4根采样管总长度不超过200 m, 而采样点间距一般不超过10 m, 为了保证样品在采样管内传输时间不超过120 s。toplens吸气式感烟火灾探测器系统组成及采样流程如图2所示。

toplens吸气式感烟火灾探测器可设置4级报警:报警、行动、火警1、火警2, 用户可根据自己的实际情况进行设定各级报警值, 报警级别越高, 意味着现场所具有的火灾危险性越大。(1) 图3为火灾发展4个阶段与toplens吸气式感烟火灾探测器侦测报警区域设置图。由图3可以看出, toplens吸气式感烟火灾探测器的报警、行动的报警级别设置, 均在火灾发展初期的阴燃阶段, 因此可以在早期发现火灾隐患。

火灾发展四阶段与探测器侦测报警区域设置 下载原图(2) 在集成电路制造企业, 各级报警值的设置, 也因环境差异而不同, 在北方环境中, 无尘室内与变电站参数设置范围见表1。表1中遮光率含义为:烟雾对光线的遮挡程度, 用空气中烟雾含量或浓度的百分数表示, 计量单位为:%obs/m。

无尘室内因洁净度要求高, 因此在设置报警值时, 设置的灵敏度比较高, 而变电站使用空调系统通风, 在报警值设置上, 相比无尘室内的设置会有明显区别。在toplens吸气式感烟火灾探测器系统监视窗口中, 双击某区域的toplens吸气式感烟火灾探测器模块, 可以打开设置画面, 在烟雾阈值选项中, 可设置各级报警值。

3 toplens吸气式感烟火灾探测器异常报警原因及统计结果

因toplens吸气式感烟火灾探测器能探测到空气中20μm以下的烟雾颗粒, 在发生异常情况下, 可在时间通过显示模块进行反馈, 相关人员可立即对异常区域进行检查, 因此能很好的起到防火作用。如, 2016年6月, 某集成电路制造企业无尘室内的1台UPS设备内部电容损坏, 有轻微烟雾进入空气当中, toplens吸气式感烟火灾探测器系统捕捉到异常情况, 随即发生警报。相关人员立即前往现场查看情况, 在时间切断紧急开关, 避免了事件的进一步恶化。

3.1 异常报警原因

由于toplens吸气式感烟火灾探测器的灵敏度很高, 因此在环境中出现较多非烟雾颗粒时, 也可能造成toplens吸气式感烟火灾探测器发出警报, 即误报警。虽然toplens吸气式感烟火灾探测器采用双段过滤器、并设有自动学习功能和报警功能, 可以在很大程度上避免误报警, 但是, 在某些条件下, 还会产生误报警的现象。集成电路制造企业中造成误报警的原因如下:(1) 北方冬季雾霾天气、施工扬尘、其它非火灾引起的烟雾颗粒逸散到空气中等。北方冬季雾霾天气, 严重影响环境质量, 空气中细微颗粒被toplens吸气式感烟火灾探测器捕捉到后便发出警报。(2) 在施工时, 如果防尘措施不到位, 有扬尘飘散在空气中, 或者而柴油发电机测试启动时, 有烟雾进入toplens吸气式感烟火灾探测器防护区域, 也会造成toplens吸气式感烟火灾探测器发出警报。

3.2 统计结果

虽然有多种原因造成误报警, 但是误报率是可以接受的, 根据某集成电路制造企业运行13年的统计结果显示, 误报率为8%~9%。

4 结束语

toplens吸气式感烟火灾探测器的优势, 在集成电路制造企业得到充分发挥, 其极早期火灾侦测能力, 也被应用到越来越多的行业中, 如通信行业、金融领域、电力行业、古建筑群、会展中心等。由于toplens吸气式感烟火灾探测器的灵敏度很高, 因此也造成了误报警的产生, 如何在灵敏度与误报警之间进行权衡, 也是在未来toplens吸气式感烟火灾探测器发展的重点。随着科技水平的提高, toplens吸气式感烟火灾探测器会更加完善, 进而在越来越多的价值比较高的场所应用, 进行火灾预防。