大型物流仓库电气火灾的解决措施分析
摘要：文章从厂房仓库引发电气火灾的原因入手，以上海某大型物流仓库项目为研究背景，归纳了仓库电气设计的注意要点，从仓库的负荷等级、电力配电设安全设计、照明设计、及消防设计等方面作了说明，以确保电气设计合理，避免不必要的火灾损失。
关键词：厂房仓库；电气设计；安全配电；消防设计
引言
随着经济的发展，各种大型物流仓库不断涌现，其建筑功能和运作模式与普通的仓库有很大不同，在火灾特性、消防设施的运用和管理上也有自身的特点。目前在各类厂房仓库的电气安全工作普遍存在不少问题和隐患，致使一些仓库发生火灾，物流仓库由于大空间，大体量，因此在过火速度快，且储存的固体可燃物在不完全燃烧时产生有毒烟气较难通过门窗自然排放。因厂房仓库需要保持电气设备正常运行，对电气防火必须引起我们的高度重视。在实际项目中，一个好的仓库电气设计，可以降低电气火灾发生的概率，避免不必要的经济和人员损失。要做到仓房的安全防火，要做到仓库设计规范，消防设施正常运作，电气设备运行管理规范，各项防火措施落实到位。特别是巡查制度落实到位，遏制因电气引起的厂房仓库火灾事故的发生是完全可能的。
1引发仓库电气火灾的原因
根据笔者长期的工作经验和调查研究，发现一些仓库电气火灾的原因，但总结起来主要有以下七个方面：
1)电气线路短路：短路是指由于连接或电线相碰，电流增加，短期阻力突然降低，电流增加，其瞬间放热量，大大超过正常传输线热量，使线路绝缘体燃烧、金属熔化，这主要由于库房导线及电器使用年限过久，绝缘老化，导线接头接地不良房子泄漏引起短路，由电线短路进一步导致燃烧和爆炸。
2)电路过载：过载是指输电线路负载流量，超过安全额定承载能力。电线超负荷运行，会加速绝缘体的老化、严重过载会导致燃烧并引起周边易燃材料的燃烧。在仓库中，常常由于线路超载、室内闷顶，通风与散热不良引起火灾。
3）开关设在库房内：开启或关闭电源时，开关产生电火花，以及在库房内作业的电瓶叉车，发出电火花等，使库房内易燃或可燃液体的蒸气与空气形成的混合物爆炸而引发火灾。
4）接触电阻过大：电阻过大主要指电器线路各接线点局部电阻过大，在电阻过大的局部会产生相当大的势量。主要原因是电器线路施工中，安装不符合技术要求，线与线以及电器点连接不牢，或者线路受到外来震动使接头松动，而产生电火花、电弧、引起火灾。
5）防雷电保护措施不到位：库房没有可靠避雷针（带）保护设施或虽然有设施，但接地体导电不良，不能有效导电入地，遇到雷击便有可能引发火灾。
6）电热器具使用不当：因为这些器具一般功率较大，工作温度高，稍有不慎，容易引起火灾，例如日常生活中的电熨斗、电吹风、电饭锅等。
7）电器线路更新改造过程中，新线路安装后，旧的线路没有及时拆除，仍然带电，仓库工作人员，不知内情发生错误操作，引起短路而导致火灾。
2电气安全设计案例分析
某仓储中心位于上海，由办公辅助楼和1个单体库组成，以商品的进货、保管、流通、装卸、运输、配送并传递物流信息为主，仓库南北长均为130m，东西宽均为283.2m，共设3层，建筑总占地面积58068㎡，建筑总面积92085㎡。仓储中心储存丙类货物，建筑防火等级为二级。
3 根据仓库的环境特征确定负荷等级
根据仓库内储存的东西的性质，确定仓库的火灾危险性分类，不同的环境，不同的火灾危险性对电气装置的防护等级和敷设要求均有所不同。根据仓库的室外消防用水量确定消防负荷等级，选择适合的变配电系统。本物流仓库室外消防用水量为45L/S，消防负荷用电等级为二级，客梯、生活泵、弱电机房等用电为二级负荷，其余均为三级负荷
4电源及配变电所设置
1）电源。市网为本工程提供一路10KV一回路的高压电源，电缆敷设至变电所。另设柴油发电机组作为备用电源，满足二级负荷供电要求。安防系统用电、计算机系统用电等重要负荷用电设UPS不间断电源作为备用电源。
2）配变电所设置：因为物流仓库堆放大量的货物，因此10KV配变电所的位置设置必须慎重，配变电所的设置既要考虑接近负荷中心，进出线方便，满足供电压降需求，又要考虑在建筑上避开有可燃物的库房区的正上面或正下面；且变配电所的门窗不应直接通向库存区(火灾危险环境区域)。在综合考虑各宗因素之后将配变电所设置仓库南北方向的中间仓库外墙的位置，配变电所的们直接开向室外，与配变电所相邻的是柴油发电机房。
5 仓库内电力设备的配电设计
大型物流仓库储存了很多货物，所以电气设备尽量不要设置仓库内。《建筑设计防火规范》GB50016-2006第11.2.5条“配电箱及开关宜设置在仓库外”。因此在建筑条件允许的情况下尽量把配电箱设置在仓库外，或者设置在楼梯间内，如果设在仓库内也要设置在通道出入口处。仓库内除照明灯具外，不应没插座等容易引起火灾危险的电器元件，仓库需使用达报价、干燥机等电气设备时，必须采取可靠防护措施或者设在专用的设备间内。大型物流仓库一般会有叉车充电的需求，可以单独设独立的叉车充电室内设叉车充电插座箱，而叉车充电室的门窗也宜通向非火灾危险环境或直接对外。电气线路的主线架设在库房外，这样既减少了库房内的电器元件故障引起的火灾，也实现了电气设计的要求，
6 电缆（或导线）选择及安全敷设方式
由于现在很多火灾都是因为电气线路老化或者线路发热引起的火灾，因此在物流仓库的电气设计中电缆的合理选择有很大的决定作用。根据上海地方标准《民用建筑电线电缆防火设计规程》DGJ08-93-2002,仓库内的消防负荷电缆在桥架中敷设采用ZAN-YJV-0.6/1KV型A级阻燃耐火电力电缆，穿钢管敷设采用NH-YJV-0.6/1KV型耐火电力电缆;在桥架中敷设的普通负荷电力电缆采用ZA-YJV--0.6/1KV型A级阻燃电力电缆，穿管敷设采用YJV-0.6/1KV型电力电力电缆,穿管敷设的消防导线采用NH-BV-450/750V型铜芯导线，非消防采用BV-450/750V型铜芯导线。
7 照明灯具的选择及照明设计
根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006第11．2．5条“可燃材料仓库内宜使用低温照明灯具，并应对灯具的发热部件采取隔热等防火保护措施；不应设置卤钨灯等高温照明灯具”。仓库照明设计时对可燃物品仓库区照明灯具可提出装设金属网罩保护要求。设计可根据不同的安装高度及照度选择适合仓库灯具。仓库区照明灯具必须固定安装在走道的正上方，左右各离货物堆垛不小于0.5 m。
8 火灾自动报警系统设计
物流仓库一般会储存很多物品,其中很多都是属于易燃物品，因此仓库内要火灾自动报警系统的设计尤为重要。由于仓储中心为大空间，大体量，内储存的为固体可燃物，并需装卸、运输、配送、储存，一旦发生火灾，大空间易于空气对流，过火速度快，与传统的仓库比，火灾危险性更大，而且燃物不完全燃烧时会产生大量有毒气体，且较难通过门窗自然排放，会对人员安全疏散和消防施救造成困难，大型物流仓库的火灾负载要远远大于一般仓库。仓库内火灾发生时的及早发现及早报警,为火灾的扑救赢得宝贵时间,因此采用什么样的报警系统就显得尤为重要。
根据上海消防局沪消[2006]303号文《上海市大型物流仓库消防设计若干规定》中规定大型物流仓库内应设置空气采样烟雾报警等早期火灾报警系统。空气采样烟雾报警系统是一种通过抽气泵主动将空气样品由采样管道抽入激光探测进行高灵敏度探测，并由微电脑分析判断,从而早期判断是否有潜在火灾存在的一种烟雾探测报警系统。由于物流仓库内储存了大量货物，利用空气采样烟雾探测系统的高灵敏度、灵敏度范围的特点, 可以火灾的极早期阶段对浓度或高或低的烟雾进行可靠探测，更快的对火灾发生点进行确认。
在本工程中仓库的火灾自动报警系统保护对象分级为一级，采用集中报警系统。，门卫值班室内设火灾报警主机及联动主机、消防报警电话等，火灾自动报警系统本市城市119报警信息系统联网。物流仓库的办公区、走道设备用房设置感烟探测器，在地下车库设置感温探测器，在仓库内设置空气采样烟雾探测器在各防火分区设置声光报警器、手动报警按钮和消防电话插孔；在水泵房、配变电所及与其他消防联动控制有关的且常有人值班的房间内设消防专用电话，系统通过输入模块接入水流指示器、湿式报警阀、排烟阀等设备的信号，并通过控制模块相关设备进行控制，在消防控制室直接可启停消防泵、排烟风机，并显示运行和故障情况。
由于电气设备及电缆的泄露电流易引起火灾，因此在本工程中设置了电气火灾监控系统,电气火灾报警监控到层箱(动力,照明,应急照明)及电梯、消防泵,排烟风机等设备配电箱.电气消防数字监控终端设置在各配电箱内,详见各配电箱系统图.电气火灾报警计算机监控中心设置在消防控制室内。电气火灾监控系统的剩余电流探测报警仅作用于报警，不能自动切断保护对象的供电电源。
9 建筑物防雷、接地及安全系统
由于雷雨云的静电感应或放电时的电磁感应作用，使地面上的金属物件，如化工厂中的金属设备、管道、反应装置上感应出与雷雨云电荷相反的电荷，造成放电，这种雷击现象称为感应雷击。它对易燃、易爆物品聚集的场所有引起燃烧爆炸的危险。因此物流仓库的防雷击保护应该引起重视。
根据计算本建筑的预计累击次数为次0.52/a，按二类防雷设计。在屋顶采用∅10的热镀锌圆钢作接闪带，利用柱内钢筋做防雷引下线。为防止过电压对本建筑物内的重要电气设备造成损害，在各级低压电源进线处设置防过电压的电涌保护器。本建筑采用共用接地方式，利用建筑物桩基及基础地板内的钢筋焊接成接地极。防雷接地、电气设备的保护接地、弱电设备接地共用统一接地极，要求接地电阻不大于1欧姆，实测不满足要求时增设人工接地体。所有进出建筑物的金属管道、电缆金属外皮、楼板钢筋均应在进出处与防雷接地装置连接。电气竖井内的接地干线应每层与楼板钢筋作等电位连接。外墙内外垂直敷设的金属管道的顶端应与防雷装置等电位连接。
9 结语
文章通过对仓库电气火灾的成因进行一些简单的阐述，由于各个仓库结构，自然环境差异，因而电气火灾发生的情况也不尽相同，但是只要我们日常工作中，注意安全用电，探索电气安全供配电设计的方法，充分了解物流仓库的火灾环境特征和设备防护要求；在电气设计方案之初积极有效的与业主沟通，确定最合理的供电及消防设计方案，采取相应的预防措施，方能避免一些不必要的火灾损失。
参考文献：
[1］GB 50016-2006，建筑设计防火规范[S］．
[2］GB 50058-92，爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范[S].
[3］GB501l6—1998火灾自动报警系统设计规范[s]．
[4］沪消[2006]303号．上海市大型物流仓库消防设计若干规定[z]
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