危废焚烧项目安全防范系统设计分析

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摘要：危险废物焚烧处置项目由于所处置的废物极其复杂、危险，且涉及各行业的不同废物，可能具有有毒、可燃、感染等危害，其厂区内各个生产、储存区域应设置特定的安全防范措施。根据危废焚烧项目各区域对安全需求的不同特点，提出其所需安全防范的具体措施，对所涉及的安全防范设备分析选型，设计各相对独立的子系统从而构建一套完整的安全防范系统，以更好的保障厂区人员生命及财产安全。

关键词：安全防范；危废焚烧；视频监控；数字化网络

危险废物焚烧处置项目一般来料废物涉及多个行业，如工业表面处理的废物、农业农药残余的废物、医疗产生的废物等，各行业废物的特性不一，可能存在有毒、可燃、感染等危害性，其厂区内各个生产车间、储存仓库等区域应严格管理，设计适合的安全防范系统，在优化人为管控的基础上结合技术防控的优势，切实保护厂区人员生命及财产安全。

1危废焚烧项目特点

常规的危险废物焚烧处置项目主要包括了生产区域、储存区域、辅助区域、办公及休息区域，其生产区域为危废焚烧相关的车间、工艺设备区等；储存区域为危废的储存仓库、废液罐区等；辅助区域包括所必需的一些辅助设施，如消防设施等；办公及休息区域包括生产、销售、行政办公场所及餐厅等。以某工业园区危废焚烧处置项目为例，其厂区内的单体主要包括：焚烧车间：属生产区域，内设危废料坑、破碎输送装置、回转窑、余热锅炉、烟气处理等生产设施；辅房区设有电气室、DCS机柜室、UPS室、集中控制室、办公会议室等辅助用房。废液罐区：属生产、储存区域，区域内的废液罐用于储存待处理的废液，另设有废液泵、过滤器等生产设施，将废液过滤处理后泵送至焚烧车间。危废暂存库：属储存区域，用于储存待处理的固体废物以及生产所需的危险气瓶等。消防泵房及消防控制室：属辅助区域，消防泵房包含了消防水池、消防泵、电气设备间等；消防控制室内24h有人值班，设有火灾报警控制主机、消防炮控制主机等设备。综合办公楼：属办公及休息区域，内设办公区、餐厅、多功能厅等。每个区域对安全防范的需求不一，生产、储存区域的需求需与安全生产相结合，应针对不同特点特定分析。其中，焚烧车间的危废料坑、破碎区，废液罐区，危废暂存库等区域可能存在可燃气体，在这些爆炸危险环境中安装使用的安全防范设备需采用防爆产品，鉴于危废种类的复杂性，该项目的相关设备采用防爆等级为ExdIICT6Gb的隔爆型产品[1]。

2安全防范设备选型

安全防范系统应根据所需保护对象的防护级别进行相应设计，在满足功能的前提下考虑经济性要求，不盲目扩大。安全防范设备的设置首先应明确需保护的对象，通过风险评估确定需要防范的具体风险及安全需求，该项目的安全防范设备包括了周界报警、出入口控制、视频监控,除了常规的实体防护，还结合了电子防护等技术[2]。2.1周界报警。该项目厂区周界的防护除了实体围墙防护外，还在围墙上设有主动红外入侵探测器。一套主动红外探测器包括一个发射器和一个接收器，由发射器至接收器的红外光束构成警戒线，当外物入侵时，该光束被遮挡导致接收器接收的信号发生变化，触发报警，由入侵报警控制主机联动相关报警设施[3]。根据该项目厂区围墙的特点，将一套主动红外探测器的探测距离定为20m及45m，考虑到探测器受环境温度变化的影响，所选用探测器的探测距离至少应比实际探测距离多30%的余量，最终选用探测距离为30m及60m的探测器。考虑到室外围墙安装时可能会有树叶、飞鸟等小动物等遮挡引起探测器误报，选用双红外光束的探测器，经过软件修正，减少不必要的误报。2.2出入口控制。出入口实体防护包括厂区道闸，各单体入户门，房间防盗门窗等；在实体防护基础上设置门禁等电子防护。门禁系统包括现场设备及控制主机，其中现场设备包括读卡器、IC卡、电控锁及开门按钮等。在厂区人行出入口设置与道闸一体化的门禁读卡设备，其他区域在出入门口附近设置挂墙式门禁读卡器，控制点包括焚烧车间MCC室、DCS机柜间、UPS间、集中控制室；危废暂存库人行口；消防泵房电气设备间；消防控制室；综合办公楼弱电机房、财务室等；其中，综合办公楼入口大厅设置门禁读卡及指纹一体机，兼做考勤机使用。各单体处于疏散通道上的出入口控制与火灾自动报警系统联动，当发生火灾报警时，释放门禁电控锁，使得逃生人员可不用门禁卡快速通过[4]。2.3视频监控。视频监控对需保护的区域进行24小时不间断监视，同时与周界报警和出入口控制联动，补全安全防范功能。视频监控设备包括了前端摄像机、网络传输设备、储存设备、显示设备等。前端摄像机按照信号、颜色、形状等主要分为以下几种：模拟摄像机、网络摄像机；彩色摄像机、黑白摄像机、彩色转黑白摄像机；枪型摄像机、半球型摄像机、球形摄像机。选用的摄像机采用200万像素CMOS高清摄像头，图像质量高于4分，满足相关规范的要求[5]。根据不同区域特点，主要选用了以下几种摄像机：（1）智能红外高速球型网络摄像机采用变焦摄像头，360°旋转全天候监控，自带红外灯照射距离可达100m，可根据外部光线实现彩色/黑白的自动转换。该摄像机安装在进厂区主道路口，通过智能侦测功能全面监控主道路情况。（2）固定式枪型网络摄像机采用自带红外灯的固定焦距摄像头，同样具备彩色/黑白切换功能。夜晚光线不足时切换为黑白，并启动红外灯，照射距离达50m，可获得更好图像效果。该类摄像机通用性强，性价比高，主要用于监控厂区道路口、各车间及仓库入口、废液罐区以及危废暂存库内部等。固定式摄像机需在设计安装时确定监控的范围，选择焦距，调整角度，监控盲区采用设置交叉摄像机弥补，尽量减少整体盲区。（3）半球型网络摄像机室内吸顶安装的半球型摄像机白天彩色夜晚黑白，红外夜视距离达30m，用于监控综合办公楼大厅、走道，消防控制室内部，弱电间内部，财务室门口，电梯口等位置。在电梯轿厢内设置的摄像机，红外夜视距离达10米，可清晰反映电梯内的监控图像。（4）特殊摄像机根据工艺的特点，设在特殊摄像机用于监控生产相关的环节，如炉膛火焰监控，汽包水位监控等，这些摄像机采用特殊的模拟摄像机，配置水冷或风冷等冷却装置，经视频编码器转换信号后输出至交换机。其余的网络摄像机可直接输出数字信号连接至交换机。所有室外安装的摄像机采用IP65及以上防护等级，并具有防雷、防浪涌保护功能；爆炸危险区域内的摄像机采用隔爆型产品。

3系统设计及应用

该项目的安全防范系统包括了周界报警、出入口控制以及视频监控系统，三个子系统通过TCP/IP网络有机的整合成一套系统，其系统控制框图如图1所示。安全防范系统主设备设在综合办公楼的弱电机房，包括了入侵报警控制主机、门禁控制主机、主交换机、硬盘储存设备、数据服务器、系统管理主机等。入侵报警控制主机与厂区围墙的主动红外入侵探测器通过控制总线连接构成周界报警子系统；门禁控制主机与门禁现场设备通过控制总线连接构成出入口控制子系统；入侵报警控制主机及门禁控制主机与主交换机通讯连接，将这两个子系统冗余视频监控系统；现场摄像机经各单体内的区域交换机连接至主交换机构成视频监控系统，同时数据服务器及配备硬盘储存设备，可录制、回放、远程访问数据信息，设系统管理控制主机对整个安全防范系统全面控制。所有系统的状态、报警等信息整合至系统管理控制主机中，运用统一的管理软件平台，多角度对受控对象进行监视；视频图形信息可传送至安防监控室、门卫、生产集中控制室等大屏幕进行显示，使得安全管理和生产管理人员都能获取所需要的信息，提高执行响应的快速性。

4结论

基于网络数字化的安全防范系统对于危废焚烧项目内部的安全管控有着非常重要的意义，只有将实体防护、电子技术防护、人力管控三者相结合，发挥出各自的优势，才能实现真正意义的安全防范。随着企业生产运营的推进，基于实际经验需求，对安防防范系统进行不断的更新优化，才能更好地保护人员生命和财产安全。

参考文献：

［1］GB50058-2014,爆炸危险环境电力装置设计规范[S].

［2］GB50348-2018,安全防范工程技术标准[S].

［3］GB10408.4-2000,入侵探测器第4部分：主动红外入侵探测器[S].

［4］GB50116-2013,火灾自动报警系统设计规范[S].

［5］GB50198-2011,民用闭路监视电视系统工程技术规范[S].

作者:王冲 单位:中国海诚工程科技股份有限公司