摘要 文章對直燃機的安全性和存在的火災隱患進行了分析,提出了在高層建筑內設置直燃機的消防安全措施。
關鍵詞 直燃機　高層建筑　消防安全
1　直燃機設置在高層建筑內的可行性　　
    隨著城市建筑的快速發展，空氣調節系統在大型建筑及高層建筑內的使用越來越多。直燃機由于具有體積小、能耗少、功能全、無大氣污染及一次性投資費用較低的優點，越來越多地被設計和建設單位選用，受到廣大用戶的歡迎
1.1 直燃機的工作原理
  　直燃機制冷是利用水在真空環境下可以在溫度很低時蒸發，而溴化鋰是一種吸水性極強的物質，可以將比自身溫度低很多的水蒸氣吸收；變稀的溴化鋰溶液被加熱，使水分離出來，再次進行蒸發，而濃溶液再次進行吸收。蒸發結果使空調水變冷，蒸發出的熱量被冷卻水釋放到大氣中去。溴化鋰直燃式制冷機組的基本工作原理是通過燃油或燃氣直接提供熱源，制取5℃以上的冷水和70℃以下熱水的冷熱水機組。它是由高壓發生器、低壓發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器等主要設備組成的管殼式換熱器的組合體。該設備屬真空設備，它始終處于負壓狀態下運行，而鍋爐大多處于正壓狀態運行，因而直燃機相對于燃氣鍋爐而言安全系數較高。
1.2 直燃機的安全裝置
　　直燃機本身還具有完備的安全裝置：廠家選配品質較高的燃燒器，具有調壓及一定的穩定作用，可以保證燃燒的穩定；設置雙級電磁閥串聯使用，確保停機燃氣不漏進爐膛，即使在煙道內出現危險，產生爆炸，煙道上設有防火門，也不會產生破壞性作用；穩壓器、壓力控制器對燃氣壓力上下限進行控制，一旦燃氣壓力超過上下限，則燃燒機立即停火，無脫火和回火的危險；設置了燃氣電磁閥泄露檢測裝置，一旦發現泄露，將立即保護，不執行點火程序；設置空氣壓力開關，確保燃燒機運行期間風機有足夠的鼓風量，使燃燒正常進行，一旦風機故障，燃燒機立即停火保護；設置離子火焰檢測裝置，時刻監視燃燒情況，一旦出現異常，立即停火保護；設置了風機過載保護，一旦過載，則立即停火保護；設置燃燒機開啟防火連鎖裝置，燃燒機未閉好時將無法點火；設置了風門與供氣蝶閥同步調節聯動裝置，確保燃燒機空燃比始終正確、穩定；設置了氣敏傳感器，一旦空氣中可燃氣體比例超標，燃燒器將不執行點火指令。
　　由于城市用地緊張，在建筑以外單獨設置直燃機房的可能性較小。燃氣溴化鋰直燃機體積小，安全可靠度高，適合設置在室內。
2　直燃機的火災危險性
    直燃機機組使用燃油（輕油、柴油）、燃氣（煤氣、天然氣、液化石油氣）做燃料，這些燃料的物化性質決定了燃料本身就具有一定的火災危險性。
2.1 設備失靈造成的火災危險
　　在運行過程中當設備控制失靈、管道閥門泄漏以及機件損壞時燃油、燃氣泄漏，液體蒸汽、氣體與空氣形成爆炸混合物，遇明火、熱源產生燃燒和爆炸。
2.2　操作人員違反操作規程造成的火災危險
　　操作人員違反操作規程造成直燃機熄火，使爐膛內的氣體、霧化油體積急劇膨脹造成爐膛爆炸。水平煙道、煙囪內的氣體、油氣、油的裂解氣爆炸。為防止直燃機燃料發生火災與爆炸事故，必須予以重視。
3　直燃機的消防安全技術措施
　　直燃機組機房的安全問題，其核心是防止可燃性氣體泄露，使爆炸不致發生，這就要從機組內部的結構設施和外部條件上采取綜合措施，才能收到良好的效果。
3.1　直燃機組在設計和制造上的安全要求
3.1.1　在設計和制造上的一般安全要求
    直燃機組在設計和制造上的一般安全要求是：機組在運行時必須保持真空狀態；機組使用材料的強度足夠且耐腐蝕；燃料配管、截止閥等燃燒裝置不得泄露；燃燒器的點火應可靠；燃燒器應與所使用燃料相適應，在整個燃燒范圍內穩定燃燒；爐內不應出現未燃燃料；緊急時刻應能迅速切斷燃料的供給；
3.1.2　對燃燒裝置的要求　　
（1）結構應便于目測觀察燃燒器的燃燒狀態；煙道應裝防爆門，防爆門的設置應使爆炸氣流向安全方向擴散，不危及人身安全；
（2）燃氣配管系統及點火系統應分別串聯裝設兩個燃料截止閥，使用內部混合式（大氣式和無焰式）燃燒器時，應安裝止回裝置；在燃料截止閥和壓力調節閥的上流側，應裝設容易檢查、保養的過濾器；
（3）在燃燒器控制程序上，點火前掃氣容積為燃燒室容積的４倍以上，設有煙道風門時，風門應處于開啟狀態；點火應可靠且容易著火，在整個燃燒范圍內，應保證能維持穩定燃燒的空燃化；燃燒安全裝置動作時，應迅速切斷燃料的供應，并發出警報；點火失敗和異常熄火時，應在４秒以內切斷燃料供給，并發出警報；消除故障重新啟動時，應再進行包括預掃氣在內的點火動作；
（4）燃燒監視控制器在點火失敗和異常熄火時，最長３秒內能夠關斷所有燃料截止閥；
（5）火焰檢測器應可靠、無誤動作，應設置在適當位置，可靠且監視所有火焰；火焰檢測器和點火裝置應便于檢查、保養；
（6）燃燒器應具有良好的火焰穩定能力，在整個燃燒范圍內穩定燃燒，與機組的能力和燃燒室相適應，并應容易點火、著火；其結構應便于清掃、檢查和更換，也應便于對噴嘴和火焰口部分進行更換和清掃；
（7）燃料截止閥在停電１秒內應可靠地切斷燃料供給，其承壓部分在承受１．５倍最高工作壓力時，不發生向外泄露和變形；
（8）燃氣壓力調節器應保證燃燒器在整個安全范圍內的安全燃燒；燃氣壓力開關和燃料調節閥不應向外泄漏燃氣；燃料調節閥在最高工作壓差下動作可靠并應容易拆卸、組裝。
3.1.3　安全裝置
（1）機組應設下列安全裝置：發生器出口溶液高溫保護；發生器壓力過高保護；溶液泵、冷劑泵電動機過載保護；發生器溶液過低保護；排煙高溫保護；鼓風機、電動機過載保護；熱水高溫保護（根據需要設置）；
（2）安全裝置結構應保證誤動作時查明動作原因，確認安全后方重新啟動；
（3）機組應設置報警裝置；
（4）機組應設置下列監視裝置：發生器壓力、發生器溫度、排煙溫度；
（5）直燃機組應安裝超壓泄放裝置（爆破片、易熔塞），泄放裝置應按有關規定安裝。
3.2　建筑、輸配管線及其它防護措施
（1）機組不應布置在人員密集場所的上一層、下一層或貼鄰，并采用無門窗洞口的耐火極限不低于2.00h的隔墻和1.50ｈ的樓板與其他部位隔開。當必須開門時，應設甲級防火門。直燃機房應設置獨立的直通室外的安全出口，或經過疏散走道至公共疏散樓梯間，且從機房最遠點到安全出口的距離不超過35ｍ；
（2）機組應布置在首層或地下一層靠外墻部位，人員疏散的安全出口不應少于兩個，最少應設一個直接對外的安全出口，疏散門應為乙級防火門，外墻開口部位的上方，應設置寬度不小于1.00的不燃燒體防火挑檐或不小于1.2m的窗間墻；
（3）機房應設置火災自動報警系統（燃油直燃機房應設溫感報警探測器，燃氣直燃機房應設可燃氣體報警探測器）及水噴霧滅火裝置，并且可靠聯動。報警探測器檢測點不少于2個，且應布置在易泄漏的設備或部件上方，當可燃氣體濃度達到爆炸下限25％時，報警系統應能及時準確報警和切斷燃氣總管上的閥門和非消防電源，并啟動事故排風系統。
  　 設置水噴霧滅火系統的直燃機房應設置排水設施；　　
（4）主機房應設置可靠的送風、排風系統，室內不應出現負壓。直燃機工作期間排風系統的換氣次數可按10～15次／時，非工作期間可按3次／小時計算，其機械排風系統與可燃氣體濃度報警系統聯動，并且送風量不應小于燃燒所需的空氣量（18m3／104大卡）和人員所需新鮮空氣量之和，以保證主機房的天然氣濃度低于爆炸下限。應能保證在停電情況下正常運行；
（5）應設置雙回路供電，并應在末端配電箱處設自動切換裝置。
　　燃氣直燃機房使用氣體的比重如比空氣小（如天然氣），機房應采用防爆照明電器；使用氣體比重比空氣大（如液化石油氣），則機房應設不著火地面，且使用液化石油氣的機房不應布置在地下各層；
（6）燃油直燃機房的油箱不應大1m3，并應設在耐火極限不低于二級的房間內，該房間的門應采用甲級防火門。燃氣直燃機房應有事故防爆泄壓設施，泄壓面積可按0.05～0.22m2／m3計算，并應符合消防技術規范的要求。外窗、輕質屋蓋、輕質墻體（自重不超過120ｋｇ／m2）可為泄壓設施，在機房四周和頂部及柱子迎爆面安裝爆炸減壓板，降低爆炸時產生的爆炸壓力峰值，保護主體結構。防爆泄壓面積的設置應避開人員集中的場所和主要交通道路，并宜靠近容易發生爆炸的部位；
（7）進入地下機房的天然氣管道應盡量縮短，除與設備連接部分的接頭外，一律采用焊接，并穿套管單獨鋪設，應盡量減少閥門數量，進氣管口應設有可靠的手動和自動閥門。進入建筑物內的燃氣管道必須采用專用的非燃材料管道和優質閥門，保證燃氣不致泄漏。進氣、進油管道上應設置緊急手動和自動切斷閥，燃油直燃機應設事故油箱；
（8）機房內的電氣設備應采用防爆型，溴化鋰機組所帶的真空泵電控柜也應采取隔爆措施，保證在運行過程中不產生火花。
3.3 機組安裝要求
3.3.1 機組基本裝置應平整牢固
3.3.2 電氣設備應有可靠的接地措施
3.3.3 煙道和煙囪
　　煙道和煙囪應具有能夠確保穩定燃燒所需的截面積結構，在工作溫度下應有足夠的強度，在煙道周圍0.5m以內不允許有可燃物，煙道不得從油庫房及有易燃氣體的房屋中穿過，排氣口水平距離6m以內，不允許堆放易燃品。
3.3.4 應確保維修檢查所必需的空間
3.3.5 每臺機組宜采用單獨煙道
    多臺機組共用一個煙道時，每臺機組的排煙口應設置風門。
3.4 維修、管理要求
（1）操作管理人員應進行培訓，實行持證上崗制度。操作人員應常備使用說明書（操作手冊），并應對其內容十分了解；
（2）在機組運行中發現異常情況，應立即停機，并采取必要的措施，確認安全后方可重新啟動；
（3）在爐膛內可能存在未燃氣體時，嚴禁進行點火操作，未燃氣體應迅速予以排放；
（4）直燃機組安裝完畢后，供給燃料前，應進行燃料配管系統的氣密性試驗。工程施工、安裝及驗收應嚴格執行有關規范、規程，確保工程質量；
（5）安全裝置應按規定的內容進行定期檢查，出現異常時不得使用；
（6）應建立各項安全管理制度，加大值班力度，對機組應進行檢查、維護、保養，使其在正常狀態下運行。