閆秋明
摘 要:火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)對核電廠的消防安全十分重要,良好的調(diào)試及維護(hù)是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。文章主要闡述了某核電廠火災(zāi)報警系統(tǒng)調(diào)試及維護(hù)的實踐情況,并介紹了相關(guān)過程及方法。
關(guān)鍵詞:火災(zāi)報警;調(diào)試;維護(hù)
1 概述
由于核電廠內(nèi)設(shè)置了許多重要的設(shè)備,且存在大量可燃物(如電纜、油、氣等),一旦發(fā)生火災(zāi)事故,不但會造成重大財產(chǎn)及人員損失,同時介于核電的特殊性,還可能引起社會的關(guān)注甚至恐慌。因此,核電廠消防安全顯得尤為重要。
火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)可以提早發(fā)現(xiàn)、定位火警并且在重要區(qū)域采用自動滅火的措施,其連續(xù)穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行依賴于系統(tǒng)良好的施工及調(diào)試質(zhì)量,同時也取決于系統(tǒng)維護(hù)情況。文章主要總結(jié)了核電廠火災(zāi)自動報警及聯(lián)動的調(diào)試與維護(hù)工作的實踐情況,并對后續(xù)工作進(jìn)行了一定的思考。
2 核電廠火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)的調(diào)試
核電站火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)幾乎覆蓋了所有區(qū)域,根據(jù)不同的防護(hù)對象及區(qū)域,分別采用不同類型的火災(zāi)探測設(shè)備。如:點型光電感煙探測器、點型感溫探測器、紅外反射式探測器、紅紫外火焰探測器、纜式感溫探測器(感溫電纜)、可燃?xì)怏w探測器等,各區(qū)域探測器將火警信息送至區(qū)域火災(zāi)報警控制器,通過組網(wǎng)將全廠火警信息集中于消控中心。同時在一些重點區(qū)域設(shè)置自動滅火系統(tǒng)與火警系統(tǒng)聯(lián)動,如電子設(shè)備間設(shè)置自動氣體滅火系統(tǒng),一些重要設(shè)備如各類泵體、變壓器等均設(shè)置自動水噴淋系統(tǒng),同時火災(zāi)報警系統(tǒng)與通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、電梯、電氣開關(guān)等設(shè)備可以進(jìn)行一系列的聯(lián)動,進(jìn)而從設(shè)備角度形成完整的消防保障體系。
2.1 火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)的調(diào)試準(zhǔn)備
2.1.1 竣工驗收
火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)調(diào)試前須先進(jìn)行施工驗收,通常由施工管理方組織。除GB50166-2007《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》上的強(qiáng)制要求之外,作為調(diào)試人員,在進(jìn)行施工驗收時應(yīng)重點從調(diào)試角度檢查系統(tǒng)施工與設(shè)計的一致性、完整性以及點位表、絕緣測試資料等施工信息;而維修人員在檢查時則更多從標(biāo)識信息、系統(tǒng)的可維護(hù)性、設(shè)備資料等方面進(jìn)行檢查。
在文件檢查方面除關(guān)注系統(tǒng)的設(shè)備清單與圖紙及相應(yīng)設(shè)計變更的一致性外,還包括隱蔽施工記錄與點位對照表,同時重點關(guān)注系統(tǒng)電纜敷設(shè)記錄及相應(yīng)的絕緣測試記錄,要求線間及對地電阻均不小于20MΩ。在現(xiàn)場檢查時檢查人員應(yīng)攜帶移交包文件及其系統(tǒng)技術(shù)圖紙(如接線圖)等與現(xiàn)場實際情況進(jìn)行對應(yīng)。驗收時的常見問題如下:
(1)由于火警系統(tǒng)端子接線多,部分接線端子未接線鼻子,容易導(dǎo)致導(dǎo)線毛刺互相接觸造成系統(tǒng)送電后的短路。
(2)點型感煙探測器的防塵罩被過早的取下遺棄,造成因現(xiàn)場的施工活動導(dǎo)致探測器進(jìn)灰,導(dǎo)致探測器報臟甚至報廢。
(3)部分模塊、終端盒安裝隱蔽卻并未在明顯位置標(biāo)明,部分模塊安裝位置過高等不利于系統(tǒng)的后續(xù)調(diào)試及維護(hù)。
(4)個別點型火災(zāi)探測器安裝位置不合適,如點型感煙探測器安裝位置與風(fēng)管、煙道近或者其正對空調(diào)出風(fēng)口等,在不同情況下造成拒報和誤報。
(5)紅紫外火焰探測器角度不合適,過平或過低,導(dǎo)致設(shè)備失效。
(6)不注意保護(hù)感溫電纜,電纜溝內(nèi)的防火封堵未采用防火泥而用水泥砌死,或者由于敷設(shè)順序的問題將感溫電纜被強(qiáng)電電纜壓于底部,都將增加感溫電纜損壞的幾率。
(7)因系統(tǒng)大部分設(shè)備無需接地,施工單位將防爆隔離柵接地遺漏。
除對施工質(zhì)量等方面的檢查外,還應(yīng)仔細(xì)觀察各設(shè)備所處環(huán)境及位置,為調(diào)試時搭設(shè)腳手架及風(fēng)險分析做好準(zhǔn)備。
2.1.2 文件及工器具準(zhǔn)備
核電廠火災(zāi)報警系統(tǒng)調(diào)試文件準(zhǔn)備方面包括:
(1)策劃工單并獲得工作許可證:明確工作負(fù)責(zé)人、工作計劃時長、系統(tǒng)送電所需隔離、相應(yīng)的風(fēng)險分析以及調(diào)試所需的腳手架、動火作業(yè)或消防隔離等行政許可。
(2)調(diào)試規(guī)程及質(zhì)量控制文件:調(diào)試規(guī)程經(jīng)編審批生效后經(jīng)QC人員選點,并編制質(zhì)量計劃由相應(yīng)質(zhì)保部分及處室認(rèn)可,同時針對不同火警系統(tǒng)程序編制相應(yīng)危害及風(fēng)險辨識,以便采取相應(yīng)的對應(yīng)措施。此外,還要填寫試驗開工條件檢查表確認(rèn)調(diào)試開工條件是否已具備。
(3)技術(shù)文件準(zhǔn)備:火災(zāi)報警系統(tǒng)圖、平面布置圖、模塊箱接線圖、點位對照表、聯(lián)動關(guān)系對照表、試驗記錄單為火警調(diào)試的最基本材料,在個別情況下也可攜帶特殊設(shè)備的使用說明等。
(4)在系統(tǒng)調(diào)試開工前召開技術(shù)交底會,交代調(diào)試技術(shù)方案,明確工作組人員工作任務(wù),交代相關(guān)風(fēng)險及聯(lián)系方式等并做好紙質(zhì)記錄。同時在開工前召開工前會強(qiáng)調(diào)上述內(nèi)容。
在工器具準(zhǔn)備方面,除萬用表、螺絲刀、鉗子、電源盤等通用工器具外,還應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)不同的探測器類型選用不同的專用工器具:對于點式感煙探測器,應(yīng)選用電子發(fā)煙器;對于感溫探測器,如點式感溫探測器及感溫電纜(纜型感溫探測器),一般采用可調(diào)溫式熱風(fēng)槍;對于火焰探測器則使用專用紅紫外發(fā)射器或明火進(jìn)行測試。
2.2 核電廠火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)的調(diào)試過程、方法及常見問題的處理
在完成上述調(diào)試準(zhǔn)備后,方可開始火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)的調(diào)試,其法規(guī)依據(jù)主要參照GB50166-2007《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》“4.0系統(tǒng)調(diào)試”內(nèi)容。根據(jù)長期調(diào)試工作的探索及實踐,可以總結(jié)為下述五個主要步驟。
2.2.1 火災(zāi)報警控制器機(jī)柜上電測試及程序裝載
主機(jī)上電測試主要驗證火災(zāi)報警控制器機(jī)柜的設(shè)備及功能的完整性,包括:控制器初始狀態(tài)檢查、電源通電測試、主機(jī)基本功能測試、主機(jī)放電試驗等。為保證系統(tǒng)安全,在機(jī)柜上電測試時,系統(tǒng)回路線及24V電源線暫不與主機(jī)接通。
初始狀態(tài)檢查:包括外觀檢查機(jī)柜及卡件是否有損壞現(xiàn)象、接線是否完整,并用萬用表測試接線端子是否有短路等現(xiàn)象;初始狀態(tài)檢查后對主機(jī)送電后進(jìn)行一系列的檢查,例如:
(1)主電運(yùn)行:打開控制器主電開關(guān)、關(guān)備電開關(guān),此時控制器應(yīng)報備電故障。
(2)備電運(yùn)行:打開控制器備電開關(guān)、關(guān)主電開關(guān),此時控制器應(yīng)報主電故障。
(3)電壓輸出測試:用萬用表測試控制器回路輸出電壓、24V電壓輸出、可復(fù)位電壓輸出。
主機(jī)基本功能測試包括控制器自檢功能測試、消音、復(fù)位、屏蔽、記錄以及打印功能的測試;主機(jī)放電試驗主要測試控制器在失去220V外部供電時,蓄電池(備電)自動切換并保持控制器工作時間不小八小時。
程序裝載則根據(jù)火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)點位對照表的信息,將就地設(shè)備的點位信息、位置描述、設(shè)備類型、所帶外部設(shè)備等信息輸入控制器,主要用于后續(xù)查線消缺和單體試驗;根據(jù)聯(lián)動關(guān)系對照表,對控制器進(jìn)行編程,將系統(tǒng)的聯(lián)動邏輯編入控制器,聯(lián)動關(guān)系對照表通常根據(jù)GB50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》“4.0消防聯(lián)動控制設(shè)計”并結(jié)合現(xiàn)場實際情況進(jìn)行編制,一般可在完成系統(tǒng)單體調(diào)試后確定最終版。
2.2.2 火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)查線及故障消缺
一般而言,火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)線路敷設(shè)后、設(shè)備接線前會對電纜進(jìn)行絕緣測試,但由于火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)為雙總線式環(huán)路連接,設(shè)備數(shù)量大、接線端子多的特點,在端子接線后容易導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)線路問題。在機(jī)柜與就地線路接通后,由于相關(guān)點位程序已輸入控制器,火警控制器主機(jī)通常會掃描出大量問題,此時就需要對就地線路及設(shè)備進(jìn)行排查,使各回路恢復(fù)“健康”狀態(tài),以滿足下一步的調(diào)試需求,通常系統(tǒng)查線消缺占用該系統(tǒng)調(diào)試的50%以上的時間。
火警系統(tǒng)與一般PLC等DCS系統(tǒng)點對點的接線方式相比,最大的不同在于其回路是二總線模式,每個回路帶100~200不等各類設(shè)備,如探測器、模塊等。通常一處出現(xiàn)問題,導(dǎo)致幾十處火警設(shè)備失效。因此,查線時可以充分利用短路隔離模塊的斷路功能,采用逐步縮小的方式將問題點確定于各短保之間,在各短保之間逐步造出問題所在處。根據(jù)項目近年調(diào)試經(jīng)驗,以下問題較為常見:
(1)由于火警系統(tǒng)端子普遍適用1-1.5的線芯,而現(xiàn)場可能考慮到壓降問題,大多采用1.5-2.5的WDZCN電纜,設(shè)備及模塊箱、接線箱的端子接線較硬同時相互擠壓受力,導(dǎo)致接線脫出造成回路短路、接地、甚至短路。
(2)系統(tǒng)端子接線較多,僅常規(guī)島廠房就15000余接線端子,由于施工人員不夠細(xì)心、疲勞作業(yè)等原因,接線端子接錯時常發(fā)生,為系統(tǒng)回路排查的問題之一。
(3)由于核電廠大部分點型火災(zāi)探測器需區(qū)分正負(fù)極,且為4線制,各別探測器回路正負(fù)接反,導(dǎo)致系統(tǒng)回路短路。
(4)部分設(shè)備地址撥碼為二進(jìn)制8位手動撥碼,且不同廠家設(shè)備撥碼方式有所不同,會出現(xiàn)部分探頭撥碼錯誤,導(dǎo)致設(shè)備重碼、缺碼現(xiàn)象。
(5)火災(zāi)探測及報警系統(tǒng)1個回路通常包含幾百根電纜,施工人員的流動性造成施工交接出現(xiàn)問題,出現(xiàn)過個別電纜忘敷設(shè)現(xiàn)象,且從外觀難以察覺。
(6)回路分線處雖經(jīng)過焊錫焊接,但未采用熱縮套管等加固措施,也采取防潮措施,僅使用絕緣膠布纏繞,導(dǎo)致線路接地。
(7)部分接線端子在接線時用力過猛,造成端子內(nèi)部損壞或由于端子本身原因,導(dǎo)致回路接地。
(8)各別火警模塊由于接線螺絲過長,導(dǎo)致與線路與模塊箱接觸,造成系統(tǒng)接地。
(9)部分接頭焊錫過多,導(dǎo)致端子處線間短路現(xiàn)象。
(10)24V電源線與火警回路線接混。
系統(tǒng)大部分問題可以在查線過程中解決,對于設(shè)備問題則需進(jìn)行備件更換。此時,系統(tǒng)就地設(shè)備巡檢正常,除特殊情況外,主機(jī)幾乎無故障顯示,標(biāo)志著系統(tǒng)單體試驗條件已基本具備。
2.2.3 火警在報警及聯(lián)動系統(tǒng)單體調(diào)試
火災(zāi)報警系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試主要有兩個目的,一是逐一驗證系統(tǒng)各就地設(shè)備的好壞;二是確認(rèn)火警報警點的實際位置,同時驗證點位對照表的正確性。在試驗時應(yīng)準(zhǔn)備好點位對照表及系統(tǒng)圖、設(shè)備布置圖,若測試時發(fā)現(xiàn)就地點位與點位表不一致,則根據(jù)實際情況修改設(shè)備地址或者修改點為對照表,并做好相關(guān)記錄。同時火災(zāi)報警系統(tǒng)單體調(diào)試應(yīng)保存其記錄,列為火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)的調(diào)試報告內(nèi)容。
(1)點型光電感煙探測器:采用電子發(fā)煙器對其進(jìn)行逐一測試,巡檢指示等由閃亮變?yōu)槌A?,同時控制器主機(jī)報火警并正確顯示其撥碼地址與物理地址。
(2)點型感溫探測器:采用熱風(fēng)搶或其他手段對其進(jìn)行逐一測試,巡檢指示等由閃亮變?yōu)槌A?,同時控制器主機(jī)報火警并正確顯示其撥碼地址與物理地址。
(3)纜型感溫探測器(感溫電纜):現(xiàn)場感溫電纜均為可恢復(fù)式感溫電纜,一般采用熱風(fēng)槍對感溫電纜進(jìn)行測試,受熱區(qū)域應(yīng)大于1M,如果現(xiàn)場條件不允許,且感溫電纜微機(jī)盒上有模擬火警/故障按鈕,也可采用模擬的方式進(jìn)行測試。
(4)紅外光束反射式感煙探測器:首先確認(rèn)探測器處于正常監(jiān)視狀態(tài),改型探測器遮光率大于25%報火警,遂采用減光片對其進(jìn)行遮擋,探測器報火警;大于96%時報故障,遂用不透光的物體進(jìn)行遮擋,探測器報故障。
(5)紅紫外火焰探測器:采用專用儀器或明火進(jìn)行測試,同時在必要情況下對其進(jìn)行角度調(diào)試,目的是最大化地覆蓋防火目標(biāo)區(qū)域。
(6)手動報警按鈕:對于可恢復(fù)式手動報警按鈕,施加適當(dāng)推力使其按鈕動作,使其發(fā)出火警信號,控制器顯示火警,對于不可恢復(fù)式火災(zāi)報警按鈕采取模擬動作的方法使其發(fā)出火警信號(當(dāng)有啟動零件備件時,可抽樣進(jìn)行動作試驗),報警按鈕應(yīng)發(fā)出火災(zāi)報警信號。
(7)可燃?xì)怏w探測器:對于可燃?xì)怏w探測器,應(yīng)根據(jù)廠家要求對其進(jìn)行測試,推薦由專業(yè)計量所等具有標(biāo)準(zhǔn)氣體并具有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)單位進(jìn)行。
(8)消防電換:應(yīng)保證消防電話主機(jī)與現(xiàn)場消防電話、電話插孔互相之間通話正常,若單獨(dú)子項無消防電話與主機(jī),可以測試電話線是否互相連通。
(9)輸入模塊、輸出模塊則由消防聯(lián)動調(diào)試時一同試驗。
2.2.4 消防水、氣系統(tǒng)聯(lián)動設(shè)備調(diào)試
消防水、氣體滅火系統(tǒng)上的聯(lián)動設(shè)備需要與火警系統(tǒng)一同調(diào)試,核電廠水消防及氣體滅火系統(tǒng)控制器為RP-1002PLUS,該型滅火控制器主要調(diào)試內(nèi)容如下:
(1)接線檢查及控制器參數(shù)設(shè)置:除根據(jù)設(shè)備說明書檢查其基本接線外,重點檢查控制器外部巡檢電阻的安裝情況,同時注意對于外控設(shè)備,需并聯(lián)一個專用二極管;控制器參數(shù)主要通過面板上的六個功能控制鍵設(shè)置其時間及動作延時。
(2)控制盤手動啟動測試:手動啟動輸入具有最高的啟動優(yōu)先級,即當(dāng)系統(tǒng)收到手動啟動信號輸入時,無論系統(tǒng)當(dāng)前處于何種狀態(tài),都將開始進(jìn)行啟動狀態(tài),當(dāng)按下手動啟動按鈕時,點亮手動啟動指示燈并鎖定直到控制器復(fù)位或有手動停止輸入;蜂鳴器發(fā)出火警聲(可消音),同時啟動聲光報警器,此時啟動一次輸出,延時階段可手動停止二次輸出。
(3)控制盤自動啟動測試:啟動信號輸入端接收到一個外部啟動控制信號時,“啟動信號”指示燈亮,蜂鳴器報警(可消音),如果此時消防控制盤為手動模式,則不會啟動輸出。若控制器處于自動狀態(tài),此時啟動聲光和選擇閥(雨淋閥電磁閥),消防控制盤開始延時,顯示延時倒計時畫面,點亮延時指示燈,延時結(jié)束后,啟動瓶頭閥,在延時期間,緊急停止按鈕可中止延時并停止所有輸出。如再有手動啟動信號將重新開始手動啟動過程。
就地設(shè)備測試包括雨淋閥電磁閥、雨淋閥壓力開關(guān)、氣體消防電磁閥、氣體消防壓力開關(guān)的測試,一般通過實際動作驗證電磁閥、通過手動或短接模擬的方式驗證壓力開關(guān)。
2.2.5 消防聯(lián)動調(diào)試
火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)的聯(lián)動調(diào)試,主要驗證發(fā)生火情時,通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、氣體滅火、水滅火、等系統(tǒng)能否準(zhǔn)確動作。其主要根據(jù)GB50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的要求,結(jié)合該系統(tǒng)的實際配置,編制相應(yīng)邏輯關(guān)系對照表。其大致方法為:首先根據(jù)圖紙及現(xiàn)場消防聯(lián)動配置確認(rèn)本子項火災(zāi)報警及聯(lián)動?xùn)|西的各項聯(lián)動邏輯,并將每項消防聯(lián)動邏輯的輸出條件及輸出條件一次列出,將輸入條件的設(shè)備地址編為一組,輸出條件編為一組,一次類推,列出所有聯(lián)動邏輯關(guān)系,并最終形成邏輯關(guān)系對照表(表1)。根據(jù)邏輯關(guān)系對照表對主機(jī)進(jìn)行聯(lián)動程序輸入,并通過下列試驗一一驗證。
(1)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、電源強(qiáng)切試驗:首先根據(jù)圖紙確認(rèn)邏輯關(guān)系對應(yīng)風(fēng)機(jī)、空調(diào)、電源及電梯的輸出模塊,參照單體試驗方法滿足各條聯(lián)動邏輯的輸入條件,當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行消防聯(lián)動時,相應(yīng)輸出模塊動作,通過繼電器轉(zhuǎn)換輸出有源或無源接點信號,對應(yīng)風(fēng)機(jī)、空調(diào)等接收到相應(yīng)火警信號做出動作。此外,在進(jìn)行試驗之前確認(rèn)系統(tǒng)聯(lián)動時對應(yīng)的風(fēng)機(jī)、空調(diào)、電源的電源開關(guān),并做好相應(yīng)隔離,試驗開始之間對開關(guān)進(jìn)行送電,在每個區(qū)域觸發(fā)火警之前啟動相關(guān)空調(diào)及風(fēng)機(jī),觀察對應(yīng)風(fēng)機(jī)及空調(diào)是否停運(yùn),對應(yīng)電源是否切斷。
(2)消防水、氣體滅火聯(lián)動試驗:對于氣體滅火及水消防而言,聯(lián)動試驗的主要內(nèi)容是驗證就地區(qū)域火警信號至氣體消防(或雨淋閥)電磁閥送電的整個過程,觸發(fā)方式參照單體調(diào)試過程。對于氣體消防,應(yīng)先將瓶頭閥及選擇閥拆除,模擬保護(hù)區(qū)的火警,觀察相應(yīng)氣體消防控制盤是否做出正確響應(yīng),電磁閥是否動作,之后用專業(yè)工器具對電磁閥進(jìn)行復(fù)位。此外還要測試壓力開關(guān)、位置開關(guān)等。對于消防水系統(tǒng),首先應(yīng)知管道中是否有水,若有水應(yīng)做好相關(guān)隔離或防護(hù)措施,以便防止試驗影響擴(kuò)大造成不良結(jié)果。同樣與氣體消防聯(lián)動測試類似,模擬保護(hù)區(qū)的火警,觀察相應(yīng)氣體消防控制盤是否做出正確響應(yīng)。此外,還要測試壓力反饋等裝置。
(3)手動盤試驗:手動盤一般用于控制排煙擋板及排煙風(fēng)機(jī),通常在滅火后用于排煙,測試時只需要按動直線聯(lián)動盤上按鈕,觀察對應(yīng)排擋板及風(fēng)機(jī)是否動作,同時手動盤接收到相應(yīng)反饋顯示。
(4)聲光報警試驗及其他試驗:當(dāng)滿足聲光報警器動作條件時,觀察對應(yīng)聲光報警器能夠正確動作,此外、消防廣播、防火卷簾門等外部消防設(shè)備的聯(lián)動試驗與上述類似。
核電廠火災(zāi)報警聯(lián)動試驗盡量保證系統(tǒng)實際動作,每條邏輯至少觸發(fā)兩次并且需覆蓋所有類型探測器,以保證試驗的可靠性。同時所有試驗試驗記錄均記錄在案,在系統(tǒng)調(diào)試完成后將試驗記錄添加至調(diào)試報告中,作為今后系統(tǒng)的主要聯(lián)動依據(jù)。
3 核電廠火災(zāi)探測及報警系統(tǒng)的維護(hù)
《核電廠消防管理規(guī)定》中規(guī)定核電廠的消防監(jiān)督檢查包括“消防安全設(shè)置的定期檢查、測試、維修保養(yǎng)制度的建立”。此外,核電廠《消防管理大綱》5.6.9規(guī)定“建筑消防設(shè)施/器材必須實施預(yù)防性維修,以保證其可靠性。在實施預(yù)防性維修的同時還必須實施糾正性維修,及時消除或解決建筑消防設(shè)施/器材運(yùn)行或使用中發(fā)現(xiàn)的缺陷、故障,保證其可靠性和縮短不可用時間”。核電廠高度重視火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)的維護(hù)工作,保證系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行。
由于核電廠的火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)與民用消防設(shè)備相比具有其一定的特殊性,核電廠火警系統(tǒng)主要表現(xiàn)在系統(tǒng)的分布范圍廣、設(shè)備數(shù)量大、可靠性要求高。根據(jù)目前統(tǒng)計,某核電廠共覆蓋54建筑子項,43臺火災(zāi)報警控制器機(jī)柜,17臺氣體滅火控制盤,48臺雨淋閥組控制盤,就地報警及聯(lián)動設(shè)備公約14000余件,各區(qū)域消防聯(lián)動功能包括聲光報警、氣體滅火、水噴淋、風(fēng)機(jī)空調(diào)停運(yùn)、消防廣播等。因此,該系統(tǒng)的維護(hù)工作尤為重要。
3.1 火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)維護(hù)工作的相關(guān)準(zhǔn)備
針對不同子項火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)的特點,核電站已生效火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)預(yù)防性維修大綱15份,56份試驗及維修規(guī)程,保證系統(tǒng)維護(hù)工作的有據(jù)可依。同時,除對人員方面進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)外,系統(tǒng)主要維護(hù)人員在系統(tǒng)調(diào)試期參與并主導(dǎo)該系統(tǒng)的調(diào)試工作,加強(qiáng)對系統(tǒng)的認(rèn)識。同時結(jié)合系統(tǒng)各設(shè)備的故障率及設(shè)備數(shù)量準(zhǔn)備充足的備品備件。在相關(guān)技術(shù)文件準(zhǔn)備上與調(diào)試期類似,主要包括以下幾種類型:
3.1.1 系統(tǒng)圖、平面布置圖
火災(zāi)報警系統(tǒng)是該系統(tǒng)維護(hù)工作的核心資料,火災(zāi)報警系統(tǒng)圖上表明了一個火警子系統(tǒng)的回路數(shù)量,設(shè)備類型、設(shè)備數(shù)量、線路基本走向,設(shè)備大致位置以及該系統(tǒng)的聯(lián)動信息。在系統(tǒng)年度試驗及消缺中必不可少;平面布置圖則用來標(biāo)明系統(tǒng)中各設(shè)備的具體位置,如探測器位置,模塊位置甚至是感溫電纜的敷設(shè)路徑等,當(dāng)進(jìn)行單體試驗時需要根據(jù)平面布置圖對設(shè)備進(jìn)行逐一測試,當(dāng)編制聯(lián)動邏輯時也應(yīng)參考平面布置圖確定探測器及聯(lián)動設(shè)備位置。同樣,在消缺時也應(yīng)根據(jù)平面布置圖確認(rèn)故障設(shè)備,從而對其進(jìn)行更換或維修。
3.1.2 點位對照表、邏輯關(guān)系對照表
點位對照表用于表示系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備所處的回路及撥碼地址,火災(zāi)報警控制器在報火警及故障時首先顯示火警/故障設(shè)備的撥碼地址,在對系統(tǒng)進(jìn)行單體試驗時需依據(jù)點位對照表進(jìn)行,同時聯(lián)系邏輯關(guān)系對照表確定某一區(qū)域從發(fā)生火情至消防設(shè)置動作全部過程。
3.1.3 端子箱、模塊箱接線圖
端子箱接線圖及模塊箱接線圖通常用于調(diào)試及消缺工作,主要用于故障查線及模擬信號。
3.1.4 設(shè)備說明書
設(shè)備使用說明書或設(shè)備手冊用于維修人員學(xué)習(xí)、了解系統(tǒng)設(shè)備的主要途徑之一。
3.1.5 氣體消防/水消防工藝圖紙
消防聯(lián)動工藝圖紙用于幫助理解火警系統(tǒng)的聯(lián)動信息,通過工藝圖紙我們還可以確定火警系統(tǒng)消防聯(lián)動關(guān)系是否正確,以免發(fā)生聯(lián)動錯位的現(xiàn)象,例如:A泵失火,B泵水噴淋啟動。
3.2 火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)的日常維護(hù)
3.2.1 季度試驗
每3個月對每區(qū)域火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)進(jìn)行一次季度試驗,對系統(tǒng)內(nèi)每個回路抽取多只只探測器、模塊及一個手動報警按鈕進(jìn)行測試并記錄,同時對火災(zāi)報警控制器機(jī)柜進(jìn)行功能檢查。
3.2.2 年度試驗
每年對火災(zāi)報警系統(tǒng)進(jìn)行年度試驗,試驗內(nèi)容分為單體試驗及聯(lián)動試驗,單體試驗要求對系統(tǒng)內(nèi)所有探測器及觸發(fā)類設(shè)備進(jìn)行逐一測試并記錄,聯(lián)動試驗則要求測試系統(tǒng)的所有消防聯(lián)動功能。
3.2.3 定期清洗
點型感煙探測器投入運(yùn)行后容易污染,積聚灰塵,使可靠性降低,引起誤報或漏報。此外,GB50166-2007《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》6.2.5要求“投入運(yùn)行2年后都應(yīng)每個3年進(jìn)行一次清洗”以及GB25201-2010《建筑消防設(shè)施的維護(hù)管理》9.2.2要求“點型歸感煙火災(zāi)探測器應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書的要求定期清洗、標(biāo)定;產(chǎn)品說明書沒有明確要求的,應(yīng)每二年清洗、標(biāo)定一次?!碧綔y器的清洗委托專門的清洗單位或生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行,避免探測器損傷或部件靈敏度降低。探測器清洗后需進(jìn)行閾值檢測合格后方能重新安裝使用。
3.2.4 系統(tǒng)消缺
火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)即復(fù)雜又脆弱,故障的快速排查對保證核電消防安全至關(guān)重要。從近幾年的系統(tǒng)維護(hù)經(jīng)驗可大致總結(jié)出下常見故障的排查方法:
(1)控制器常見故障:目前262廠9100火災(zāi)報警控制器使用數(shù)量超過30臺,以其為例,曾出現(xiàn)過的故障及處理包括:液晶顯示黑屏,原因一是工控機(jī)電源供電不正常,需測試工控機(jī)電源輸出。二是工控機(jī)與液晶屏連接不良,需檢查連接線或更換插頭,三是工控機(jī)本身故障,則需設(shè)備返廠維修。
開機(jī)后出現(xiàn)“主電故障”:首先確認(rèn)控制器機(jī)柜220V主電供電是否正常,再測試主機(jī)電源模塊的外部輸出情況,通常為交流電保險燒斷;同理出現(xiàn)“備電故障”時,也從保險、接線、蓄電池虧電三個表面用萬用表檢查,確定故障點。
回路總線及24V電源失去:首先檢查回路板及24V電源模塊輸出,再檢查主機(jī)回路及24V接線情況,若接線也正確則通常為抗浪涌模塊損壞,需更換其通道或更換抗浪涌模塊。
(2)點型探測器(感煙、感溫):對于點式感煙探測器及點型感溫探測器,發(fā)生單點故障時會在火災(zāi)報警控制器上顯示,根據(jù)點位對照表及火災(zāi)報警系統(tǒng)平面布置圖,找到相應(yīng)設(shè)備,一般故障原因分為三種情況:線路問題,拆掉故障探測器,用萬用表測量底座,若無18V-26V跳變電壓,則說明現(xiàn)出現(xiàn)問題或底座接觸不良,需檢查線路及底座。探測器地址設(shè)置錯誤,利用電子撥碼器或人工撥碼,對其點位進(jìn)行重新設(shè)置,安裝好后對系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。探測器損壞:復(fù)位后系統(tǒng)仍報探測器故障,則可以判斷為探測器本身故障,更換探測器即可。
(3)纜型感溫探測器:感溫電纜對于核電是經(jīng)常出現(xiàn)問題的一種探測器,對于感溫電纜故障,首先檢查微機(jī)調(diào)制器與感溫電纜之間接線是否正確,是否在端子處松動,并用萬用表測量。若接線正確則對感溫電纜進(jìn)行電阻測試,對于定溫電纜,由于其終端電阻為2MΩ,測出電阻應(yīng)為2.1~2.2MΩ左右;對于差定溫電纜,補(bǔ)償導(dǎo)線終端短接。因此,測量電阻應(yīng)為10~40Ω左右,差定溫線芯間終端電阻為300KΩ左右。常見問題如下:
終端盒接線不良:如果感溫電纜終端盒接觸不良,對于同一對線芯而言,測量電阻一般偏大或無窮大,此時找到終端電阻對其進(jìn)行緊固即可。感溫電纜斷線:對同一對線芯進(jìn)行測量,線間電阻過大或無窮大,且終端盒側(cè)無問題,一般情況為感溫電纜斷線,需對其進(jìn)行重新敷設(shè)。感溫電纜短路:對非同一對線芯進(jìn)行測量,若線間電阻小于20MΩ,則說明不同線芯間存在短路情況??收希喝绻袦仉娎|線芯及終端盒側(cè)無故障,并且接線正確完好,有可能為微機(jī)調(diào)制器卡件故障,可以拆除其他未報故障的卡件進(jìn)行對調(diào),通過觀察判斷是否為卡件原因。
(4)手動報警按鈕、聲光報警器及其他模塊故障:手動報警按鈕故障:同點型探測器故障排查方法,首先拔下故障手動報警按鈕,測量底座電壓,若電壓無問題,則檢查手報撥碼,若手報撥碼正確無誤則判斷為手報故障,對其進(jìn)行更換。
光報警器故障:由于聲光報警器接線直接接在設(shè)備上,與手報及點型探測器有所區(qū)別,一般故障大多數(shù)為接線脫落導(dǎo)致,同時檢查聲光報警器及地址撥碼,若設(shè)備接線與撥碼均無問題,則需更換聲光報警器;有時聲光報警器無故障,但試驗時發(fā)現(xiàn)不能發(fā)出聲光報警,則首先檢查后部接線,測量24V電源是否正常,拆開聲光報警器觀察內(nèi)部是否有斷線故障,可對喇叭線進(jìn)行重新焊接或重新更換聲光報警器。
模塊故障:模塊故障首先檢查是否正確安裝了120kΩ檢測電阻,并檢查模塊接線及撥碼,若均未發(fā)現(xiàn)問題,則需更換模塊。
3.2.5 系統(tǒng)改造及整改
在火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)維護(hù)過程中,可能會遇到個別建筑子項由于系統(tǒng)投運(yùn)時間早,故障率較高,相關(guān)原始資料缺失,或者部分施工質(zhì)量不盡人意系統(tǒng)部分功能無法實現(xiàn)。此時,正常的日常維護(hù)工作難以繼續(xù)進(jìn)行,此時可能需要對該進(jìn)行一定程度的改造或整改工作,以便使系統(tǒng)恢復(fù)健康狀態(tài),保證系統(tǒng)情況均滿足《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》及《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的要求。
以某辦公樓群為例:由于存在上述一些問題,決定對其進(jìn)行改造工作。其改造的主要任務(wù)分為三點:一是對設(shè)計、施工問題進(jìn)行整改,嚴(yán)格按照《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》的要求對系統(tǒng)進(jìn)行重新布線及回路分配,同時在回路中增加短路隔離模塊及模塊箱,整理機(jī)柜后走線并補(bǔ)充設(shè)備標(biāo)牌及電纜標(biāo)牌,以及更換已過期的蓄電池、在電池間設(shè)置氫氣探測器等;二是恢復(fù)原設(shè)計功能,包括對控制器進(jìn)行重新編程、修正設(shè)備信息描述,重新進(jìn)行各火警設(shè)備的單體調(diào)試及聯(lián)動調(diào)試;三是系統(tǒng)資料的整理及歸檔,對改造過程進(jìn)行記錄,重新繪制各樓火災(zāi)報警系統(tǒng)竣工圖以及編制新的火災(zāi)報警系統(tǒng)點位對照表及邏輯關(guān)系表,同時編制各模塊箱、端子箱的接線圖。其改造過程可分為以下部分:
(1)前期準(zhǔn)備:包括人員準(zhǔn)備、資料準(zhǔn)備、耗材準(zhǔn)備、工器具準(zhǔn)備、安全準(zhǔn)備、工作票準(zhǔn)備及相關(guān)協(xié)調(diào)準(zhǔn)備。資料準(zhǔn)備主要為火災(zāi)報警系統(tǒng)相關(guān)法律法規(guī)以及原有竣工、設(shè)計圖紙作為改造的法律及技術(shù)依據(jù);耗材準(zhǔn)備主要結(jié)合其他建筑子項火警系統(tǒng)施工耗材采購相關(guān)管材、線纜及其他配件;安全準(zhǔn)備則包括召開改造小組安全討論會 ,確認(rèn)主要風(fēng)險及對應(yīng)措施包括高空墜落、觸電風(fēng)險、高空墜物、失火及劃傷等風(fēng)險。
(2)系統(tǒng)施工:施工過程嚴(yán)格按照GB50166-2007《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》要求,包括布管、穿線、分線、設(shè)備安裝、模塊箱及端子箱的安裝及機(jī)柜整理。其中注意在每段線穿管后測試絕緣電阻大于20MΩ,所有分線處要先用焊錫焊接,再用熱縮套管進(jìn)行加固,同時在設(shè)備接線處增加絕緣冷壓端子,并用編碼器讀出設(shè)備點位標(biāo)注于圖紙。該過程的主要難點在于,首先改造區(qū)域處于日常使用區(qū),需協(xié)調(diào)好方法合理規(guī)劃施工區(qū)域,同時保證工程進(jìn)度;其次部分區(qū)域管道復(fù)雜,在腳手架上作業(yè)體力消耗較大,需要輪換作業(yè);最后各樓道內(nèi)管道、風(fēng)管以及其他系統(tǒng)如照明、通訊線路較多,部分區(qū)域空間較小、需合理設(shè)計布管走向,避開可能對火災(zāi)報警系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的強(qiáng)電線路等。
(3)重新調(diào)試:系統(tǒng)在施工改造完成后需進(jìn)行相關(guān)調(diào)試、包括單體試驗、聯(lián)動試驗,與文章關(guān)于火災(zāi)報警聯(lián)動系統(tǒng)調(diào)試的內(nèi)容類似,包括聲光報警、廣播、消防卷簾門、電源強(qiáng)切以及直啟消防泵等。
(4)資料歸檔:根據(jù)系統(tǒng)改造過程記錄編制火災(zāi)報警系統(tǒng)改造竣工圖及各類接線圖,同時編制新的點位對照表及聯(lián)動關(guān)系說明等,為日后維護(hù)提供技術(shù)依據(jù)。
4 思考與總結(jié)
消防安全處于核電廠安全管理的重要位置,而火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)是消防系統(tǒng)的主要組成之一。通過核電火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)工作近年的探索性實踐,可以總結(jié)出以下幾個方面:
在系統(tǒng)設(shè)計方面,除本身火警系統(tǒng)滿足相關(guān)設(shè)計規(guī)范之外,還可以進(jìn)一步考慮到其他系統(tǒng)及設(shè)備對火警系統(tǒng)的影響,避免發(fā)生如點型感煙探測器與空調(diào)風(fēng)口過近、吊裝行車運(yùn)行阻擋造成反射式感煙探測器報警等現(xiàn)象。同時也應(yīng)考慮到使用及維修環(huán)境的影響,如室外火焰探測器朝南布置導(dǎo)致陽光照射而發(fā)生誤報,或者大型倉庫未采用反射式探測器而采用感煙探測器導(dǎo)致維護(hù)不便的現(xiàn)象。
在系統(tǒng)施工方面,可以進(jìn)一步加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,早安排系統(tǒng)施工,可以為調(diào)試工作提供充裕的時間;同時對于感溫電纜這類較為脆弱且需布置在其他電纜上方的設(shè)備,需保證其他電氣電纜敷設(shè)后再進(jìn)行敷設(shè),以免后續(xù)電氣電纜將其擠壓損壞。另一方面,盡量保證施工人員質(zhì)量,加強(qiáng)施工人員培訓(xùn),避免一些常識性錯誤。
在系統(tǒng)維護(hù)方面,根據(jù)國家法規(guī)相關(guān)要求結(jié)合核電行業(yè)的普遍做法,系統(tǒng)維保由具有一定資質(zhì)的專業(yè)維保隊伍承擔(dān),可以提高消防維保管理效率及維護(hù)質(zhì)量,同時及時地進(jìn)行系統(tǒng)改造以提高系統(tǒng)的可靠性。
火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)對于核電廠的消防安全十分重要,核電廠火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)從設(shè)計施工到運(yùn)行維護(hù)都嚴(yán)格遵守相關(guān)法律和標(biāo)準(zhǔn),保證該系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國國建部,中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB50166-2007.火災(zāi)自動及報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社.
[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50116-2013.火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社.
[3]中華人民共和國公安部.GA503-2004.建筑消防設(shè)施檢測技術(shù)規(guī)程[S].
[4]中華人民共和國公安部.GB25201-2010.建筑消防設(shè)施的維護(hù)管理[S].