醫(yī)藥化工企業(yè)自動(dòng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究綜述

01 風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)與設(shè)計(jì)原則

醫(yī)藥化工行業(yè)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)具有其特殊性，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是儲(chǔ)存物品價(jià)值高、危險(xiǎn)性大，如天星醫(yī)藥倉庫內(nèi)儲(chǔ)存的藥品價(jià)值數(shù)億元，包裝多為可燃物；二是生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，生物制藥廠區(qū)中化學(xué)原料罐區(qū)有爆炸危險(xiǎn)性，甲乙類倉庫存儲(chǔ)物品種類繁雜；三是人員密集，許多醫(yī)藥企業(yè)同時(shí)有大量員工在廠區(qū)辦公，增加了疏散難度。

自動(dòng)滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須充分考慮醫(yī)藥化工行業(yè)的特殊性。首先，系統(tǒng)需要能夠適應(yīng)不同的火災(zāi)類型，包括固體火災(zāi)、液體火災(zāi)和氣體火災(zāi)。其次，考慮到醫(yī)藥生產(chǎn)對環(huán)境潔凈度的要求，滅火劑的選擇需要避免對產(chǎn)品和設(shè)備造成二次污染或損害。

最新的國家標(biāo)準(zhǔn)《氣體滅火系統(tǒng)及部件》GB 25972-2024已于2024年11月28日發(fā)布，2025年12月1日實(shí)施，為氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)提供了規(guī)范指導(dǎo)。

02 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與技術(shù)創(chuàng)新

自動(dòng)滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)核心在于快速響應(yīng)和高效滅火。以一項(xiàng)專利技術(shù)為例，自動(dòng)滅火系統(tǒng)通常包括滅火控制單元、高壓氮?dú)鈫?dòng)瓶組單元、氮?dú)怛?qū)動(dòng)管路、液體滅火劑箱單元、液體滅火劑輸送管路、噴頭和壓力反饋信號(hào)裝置。

系統(tǒng)的工作流程如下：當(dāng)火災(zāi)探測器檢測到火情時(shí)，滅火控制單元啟動(dòng)高壓氮?dú)鈫?dòng)瓶組單元，高壓氮?dú)馔ㄟ^氮?dú)怛?qū)動(dòng)管路進(jìn)入液體滅火劑箱單元，驅(qū)動(dòng)液體滅火劑通過液體滅火劑輸送管路和噴頭釋放到防火區(qū)域。

關(guān)鍵技術(shù)包括：一是壓力緩沖設(shè)計(jì)，采用爆破膜片技術(shù)控制驅(qū)動(dòng)壓力，爆破膜片的爆破壓力通常設(shè)置在0.6MPa～0.8MPa之間，實(shí)現(xiàn)滅火劑的平穩(wěn)釋放；二是結(jié)構(gòu)優(yōu)化，液體滅火劑箱體內(nèi)設(shè)置豎隔板和銳角斜面導(dǎo)氣板架，引導(dǎo)氣體平穩(wěn)進(jìn)入，減少對滅火劑的沖擊。

對于不同應(yīng)用場景，滅火劑的選擇也各不相同。全氟己酮滅火劑、七氟丙烷滅火劑、泡沫滅火劑或水成膜滅火劑都是常見選擇。液體滅火劑箱體的工作壓力通常設(shè)置在2.5MPa～5MPa之間。

表：常見滅火劑特性對比

滅火劑類型

主要特點(diǎn)

適用場景

環(huán)保性

全氟己酮

滅火效率高，無殘留

電氣設(shè)備、數(shù)據(jù)中心

對臭氧層無破壞

七氟丙烷

滅火速度快，清潔無殘留

貴重設(shè)備、檔案庫

溫室效應(yīng)較高

03 智慧消防系統(tǒng)集成

現(xiàn)代醫(yī)藥化工自動(dòng)滅火系統(tǒng)已不再是獨(dú)立運(yùn)作的設(shè)備，而是集成到整個(gè)智慧消防系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分。智慧消防系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、消防設(shè)備等連接形成網(wǎng)絡(luò)。

智慧消防系統(tǒng)的架構(gòu)通常包括多個(gè)子系統(tǒng)：電氣火災(zāi)子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)等。這些子系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)共享和聯(lián)動(dòng)控制，形成一個(gè)全方位的火災(zāi)防控體系。

以天星醫(yī)藥為例，該公司引入了智慧消防系統(tǒng)后，共加裝消防物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備110多件/套，監(jiān)測火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警點(diǎn)位3300多處，監(jiān)測消防供水點(diǎn)位30處，形成了一個(gè)全方位覆蓋、高效聯(lián)動(dòng)的防控網(wǎng)。

智慧消防系統(tǒng)的核心優(yōu)勢在于其實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警能力。系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備，如消控室攝像機(jī)、室內(nèi)/外消火栓水壓監(jiān)測儀、噴淋末端水壓監(jiān)測儀、水位監(jiān)測裝置等，實(shí)時(shí)感知消防設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)，為風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)警提供數(shù)據(jù)支持。

04 應(yīng)用實(shí)踐與效果分析

天星醫(yī)藥的智慧消防系統(tǒng)實(shí)踐提供了一個(gè)成功的案例。該公司自2020年8月起引入智慧消防系統(tǒng)，通過一系列創(chuàng)新建設(shè)和優(yōu)質(zhì)服務(wù)，消防安全水平實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

系統(tǒng)運(yùn)行僅兩個(gè)月內(nèi)，便連續(xù)兩次成功監(jiān)測到火情并報(bào)警，消防控制室值班人員迅速響應(yīng)、有效處置，成功避免了財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。這兩起火情也為企業(yè)提供了寶貴的改進(jìn)契機(jī)，公司迅速采取針對性整改措施，最終實(shí)現(xiàn)此類火災(zāi)事件“零發(fā)生”。

智慧消防系統(tǒng)的應(yīng)用顯著提升了應(yīng)急響應(yīng)效率。通過優(yōu)化，天星醫(yī)藥的火警復(fù)核時(shí)長大幅壓縮，目前穩(wěn)定在1分58秒左右，為初期火災(zāi)撲救贏得了寶貴時(shí)間。公司還制定了《“3分鐘消防救援圈”建設(shè)實(shí)施方案》，將火警復(fù)核權(quán)限前移至各倉庫現(xiàn)場值班的安全員，力爭將火警復(fù)核時(shí)長控制在一分鐘以內(nèi)。

管理效能也得到了顯著提升。系統(tǒng)自動(dòng)生成隱患整改及維護(hù)保養(yǎng)報(bào)告317份；消防安全經(jīng)紀(jì)人提供各類安全分析報(bào)告66份，為企業(yè)帶來了豐富的數(shù)據(jù)支持和深入的分析結(jié)果。

05 特殊應(yīng)用場景的火花探測系統(tǒng)

在醫(yī)藥化工領(lǐng)域，特別是涉及粉末處理和輸送的環(huán)節(jié)，火花探測與滅火系統(tǒng)發(fā)揮著獨(dú)特作用。這類系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)用于在吸入和輸送系統(tǒng)中檢測到初始著火情況時(shí)，立即產(chǎn)生可自動(dòng)滅火的防火水幕，以撲滅陰燃顆粒。

火花滅火系統(tǒng)主要適用于氣動(dòng)輸送可燃物質(zhì)的區(qū)域，以及因火花或陰燃顆粒而導(dǎo)致火災(zāi)或粉塵爆炸的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。其優(yōu)勢在于滅火過程中通常不會(huì)中斷生產(chǎn)操作，減少停工損失。

系統(tǒng)主要由火花探測器、控制面板和自動(dòng)滅火裝置組成。沿輸送系統(tǒng)的煙道傳輸?shù)幕鸹闪⒓幢话惭b在煙道壁表面的紅外火花探測器識(shí)別出來，控制盤接收到信號(hào)后觸發(fā)自動(dòng)滅火裝置的電磁閥。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)包括專利扁平噴頭，能在數(shù)毫秒后噴涌出消防水，形成水幕覆蓋整個(gè)煙道截面。與傳統(tǒng)噴頭相比，扁平噴頭能在有限空間內(nèi)更有效地覆蓋管道截面。

06 面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢

醫(yī)藥化工自動(dòng)滅火系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)。一是系統(tǒng)復(fù)雜性增加，隨著技術(shù)的進(jìn)步，系統(tǒng)集成度越來越高，對維護(hù)人員的技術(shù)水平提出了更高要求；二是成本投入較大，特別是智慧消防系統(tǒng)的建設(shè)需要較大的初期投資；三是標(biāo)準(zhǔn)化問題，不同廠商的系統(tǒng)之間可能存在兼容性問題。

未來發(fā)展趨勢將集中在幾個(gè)方面：一是智能化程度進(jìn)一步提升，利用人工智能技術(shù)提高火災(zāi)識(shí)別準(zhǔn)確率和響應(yīng)速度；二是系統(tǒng)集成度更高，實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的深度融合；三是綠色環(huán)保，開發(fā)更環(huán)保的滅火劑和更節(jié)能的系統(tǒng)設(shè)計(jì)；四是預(yù)測性維護(hù)，通過大數(shù)據(jù)分析預(yù)測設(shè)備故障，提前進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)也在不斷加強(qiáng)。新版《氣體滅火系統(tǒng)及部件》GB 25972-2024的實(shí)施，為氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)提供了更明確的規(guī)范。隨著醫(yī)藥化工行業(yè)對安全生產(chǎn)要求的不斷提高，自動(dòng)滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用將更加專業(yè)化、智能化。