徐建宇，李 燕，田俊東，陶亞莉，黃 凌

(1.昆明鋼鐵控股有限公司，云南省昆明市安寧市昆鋼建設(shè)街82號(hào) 650302;2.河北水利電力學(xué)院，河北省滄州市重慶路1號(hào) 061001)

昆明鋼鐵控股公司第一煉鋼廠于20世紀(jì)50年代初建成投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)為3座公稱(chēng)容量15t的轉(zhuǎn)爐。2000年經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)爐擴(kuò)容和氧槍改造，該廠主要工藝設(shè)備有容量為20t的轉(zhuǎn)爐，1座600t混鐵爐和1座300t混鐵爐，3個(gè)吹氬(氮)站，2000年共生產(chǎn)鋼90.6萬(wàn)t，連鑄坯88.78萬(wàn)t，轉(zhuǎn)爐平均出鋼量為22t/爐，轉(zhuǎn)入量為24t/爐。2003年對(duì)轉(zhuǎn)爐進(jìn)行再次擴(kuò)容，擴(kuò)容后轉(zhuǎn)爐裝入量達(dá)到30t/爐，年產(chǎn)鋼量達(dá)到150萬(wàn)t，并對(duì)轉(zhuǎn)爐煙氣凈化系統(tǒng)進(jìn)行提升改造達(dá)到相應(yīng)的環(huán)保要求。直至2011年為了響應(yīng)國(guó)家深化供給側(cè)改革號(hào)召，昆鋼公司對(duì)原第一煉鋼廠進(jìn)行淘汰關(guān)停之后將其生產(chǎn)車(chē)間廠房進(jìn)行提升改造成為下屬全資子公司昆鋼重型裝備集團(tuán)鍛造車(chē)間。改造后生產(chǎn)工序有鋼坯下料、加熱、成形、鍛后冷卻、機(jī)加工及表面處理等；生產(chǎn)設(shè)備包括切割機(jī)、加熱爐、31.5MN鍛造液壓機(jī)、表面處理設(shè)備等。

1 工程概況及現(xiàn)有消防設(shè)施問(wèn)題

本工程建設(shè)地點(diǎn)為昆鋼廠區(qū)內(nèi)原第一煉鋼廠區(qū)，現(xiàn)為昆鋼重型裝備集團(tuán)鍛造車(chē)間廠房。該生產(chǎn)區(qū)已有主干道路和車(chē)間引道，主干道為7m，車(chē)間引道為6m，路面采用水泥混凝土層面，場(chǎng)地雨水排水可利用現(xiàn)有的雨水排水系統(tǒng)，該道路與昆安高速公路和石安公路貫通。廠區(qū)位于云南省昆明市以西32km的安寧市東南郊連然鎮(zhèn)，廠區(qū)占地9288m2?，F(xiàn)廠區(qū)實(shí)際建設(shè)情況為利用現(xiàn)有1座單層磚混結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠房，位于廠區(qū)東南方向。廠房?jī)?nèi)部設(shè)置備品備件庫(kù)房1座及油桶存放區(qū)1處；廠房附近設(shè)1棟3層磚混結(jié)構(gòu)辦公樓、2座浴室并設(shè)原料、成品堆存區(qū)1座。廠房總建筑面積為6500m2。各建筑物之間滿(mǎn)足消防安全距離16m要求。主廠房中安裝設(shè)備有3150t鍛壓機(jī)組1套，臺(tái)車(chē)式煤氣加熱爐5臺(tái)、室式加熱爐3臺(tái)、室式電阻加熱爐1臺(tái)、電阻式熱處理爐2臺(tái)，并配套安裝操作機(jī)、取料機(jī)、釣鉤式起重機(jī)、鋸床及自有鍛電液錘等生產(chǎn)輔助設(shè)施。

原鍛造車(chē)間廠房?jī)?nèi)消防設(shè)施僅有MF/ABC5型手提式磷酸鹽干粉滅火器36具，主要設(shè)置于電氣室及高低壓配電室內(nèi)，廠房?jī)?nèi)未設(shè)置室內(nèi)消防栓?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2014，2018年版)規(guī)定建筑占地面積大于300m2的廠房和倉(cāng)庫(kù)應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火系統(tǒng)。該廠房現(xiàn)有總建筑面積為6500m2，并且該廠房耐火等級(jí)為四級(jí)，建筑體積已經(jīng)大于5000m3戊類(lèi)廠房；消防設(shè)施已不能滿(mǎn)足消防防火要求。必須對(duì)現(xiàn)有主廠房室內(nèi)消防設(shè)施進(jìn)行整改，新增相應(yīng)的室內(nèi)消防栓以滿(mǎn)足新規(guī)范條件下的防火設(shè)防要求。

2 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述及火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

2.1 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述

鍛造車(chē)間加工大型鍛件和小型鍛件。大型鍛件生產(chǎn)以鋼錠及鈦合金為原料，生產(chǎn)工藝可分為：加熱—鍛造—鍛后熱處理—檢驗(yàn)幾個(gè)過(guò)程。其中加熱過(guò)程是將原料鋼錠及鈦合金進(jìn)廠后，放入加熱爐進(jìn)行加熱處理，加熱到鍛造所需溫度后送鍛造工序進(jìn)行鍛造加工。鍛造系統(tǒng)采用擠壓方式對(duì)加熱后的鍛件進(jìn)行加工。鍛后熱處理主要通過(guò)溫度調(diào)節(jié)對(duì)鍛造成型的鍛件在熱處理爐中進(jìn)行熱處理，改變鍛件產(chǎn)品的硬脆度等性能，經(jīng)過(guò)熱處理爐加熱后的鍛件經(jīng)空氣自然冷卻。小型鍛件的原材料部分來(lái)自于大型鍛件余料，部分為原料鋼錠，生產(chǎn)工藝為：鍛前處理—加熱—鍛造—鍛后熱處理—整理及檢驗(yàn)幾個(gè)過(guò)程。鍛前處理主要是鍛錠的切割，由切割鋸床完成。加熱是將經(jīng)過(guò)鍛前處理切割形成的鍛件放入加熱爐進(jìn)行加熱，待鍛件加熱到鍛造所需溫度后送入鍛造工序通過(guò)鍛壓機(jī)進(jìn)行加工。鍛造成型后放入熱處理爐進(jìn)行熱處理，最終熱處理后的鍛件經(jīng)過(guò)空氣自然冷卻。

2.2 火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

2.2.1 廠房生產(chǎn)過(guò)程的火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

液壓鍛造生產(chǎn)工藝是一種普通鋼坯加工制造生產(chǎn)線，主要由下料、加熱坯件、模鍛、切邊、熱校正、鍛件冷卻、打磨毛刺、鍛件熱處理、清理鍛件氧化鐵皮、檢驗(yàn)等幾個(gè)工序組成。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2014，2018年版)該項(xiàng)目工段主要是在常溫條件下加工使用不燃燒物質(zhì)，因此生產(chǎn)過(guò)程中火災(zāi)發(fā)生危險(xiǎn)性較低。

2.2.2 生產(chǎn)原材料的金屬特性

本工程主要原材料為碳素鋼、合金鋼、有色金屬及其合金等，其中鋼料是鍛造的主要原材料，該材料都具有良好耐腐蝕性、耐熱性。所謂耐熱性是指既有抗氧化或耐氣體介質(zhì)腐蝕的性能即熱穩(wěn)定性，在高溫時(shí)有足夠的強(qiáng)度即熱強(qiáng)性?；旌厦簹庥衫ヤ摰诙簹饧訅赫竟┙o，壓縮空氣由昆鋼壓縮空氣站供給，因此廠區(qū)內(nèi)存放可燃物品較少，原材料促使火災(zāi)發(fā)生可能性較低。結(jié)合生產(chǎn)線及生產(chǎn)所用主要材料的特性，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2014，2018年版)，該項(xiàng)目工段主要是在常溫條件下加工使用不燃燒物質(zhì)，因此該廠房屬于生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)為戊類(lèi)，耐火等級(jí)為四級(jí)的單層廠房。

2.3 火災(zāi)因素分析

本工程火災(zāi)可能的誘發(fā)因素主要是：各用電設(shè)備防護(hù)不當(dāng)誘發(fā)火災(zāi)，雷擊誘發(fā)火災(zāi)。本工程火災(zāi)隱患場(chǎng)所主要是：主電氣室、生產(chǎn)機(jī)組的地面液壓站，各機(jī)組的電氣室、變配電室、操作室、控制室、電纜夾層、電纜橋架等。

3 廠房消防改造設(shè)計(jì)

3.1 建筑消防設(shè)計(jì)

該廠房軸線長(zhǎng)190m，寬64m，高6.0m，基本柱距為6.0m；廠房按3跨進(jìn)行布置。廠房?jī)?nèi)分別設(shè)置了安全出口﹑疏散走道、消防通道等。廠房?jī)?nèi)裝修材料根據(jù)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求，選用不燃或難燃材料并依功能及有關(guān)規(guī)定選用。廠房柱、梁可采用防火保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)。廠房屋面采用難燃燒體的輕質(zhì)復(fù)合屋面板，但該板材的表面材料應(yīng)為不燃燒材料，內(nèi)填充材料的不燃性能不應(yīng)低于B2級(jí)。廠房預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件的接點(diǎn)外露部位，應(yīng)采取防火保護(hù)措施，且該節(jié)點(diǎn)的耐火極限不應(yīng)低于相應(yīng)構(gòu)件的規(guī)定。各構(gòu)件均達(dá)到規(guī)范要求的耐火等級(jí)：?jiǎn)螌又?h，梁≥1h，屋面承重構(gòu)件≥0.5h。管道穿過(guò)隔墻樓板時(shí)，采用A級(jí)防火材料將其周?chē)目p隙填實(shí)。主車(chē)間火災(zāi)危險(xiǎn)級(jí)別為戊級(jí)(該車(chē)間內(nèi)無(wú)局部超過(guò)戊類(lèi)級(jí)別的工段和倉(cāng)庫(kù)，無(wú)局部使用甲、乙、丙類(lèi)液體或可燃?xì)怏w的部位)，耐火等級(jí)為四級(jí)的單層廠房。按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2014，2018年版)要求，作為一個(gè)建筑防火分區(qū)，該防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置7個(gè)安全出口。安全出口分散布置，其相鄰2個(gè)安全出口最近邊緣之間為19.5m。主車(chē)間疏散門(mén)凈寬為4.5m；主車(chē)間任意一點(diǎn)到最近疏散門(mén)的距離約為60m。主車(chē)間建筑在耐火等級(jí)、層數(shù)和防火分區(qū)的最大允許面積、安全疏散等均滿(mǎn)足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2014，2018年版)要求。

3.2 給排水消防設(shè)計(jì)

消防水源主要來(lái)自供云南安寧市生產(chǎn)、生活用水的車(chē)木河水庫(kù)，該水庫(kù)有效庫(kù)容為674萬(wàn)m3，分別由2根DN600的管道輸出。昆鋼各個(gè)生產(chǎn)、生活及消防用水都從DN600管道搭接，本項(xiàng)目消防給水管分別接自這2根主供水管道，搭接點(diǎn)壓力為0.5MPa。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《消防給水及消防栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》有關(guān)室內(nèi)外消防給水水壓的相關(guān)要求，在不需要建消防加壓設(shè)備的情況下已滿(mǎn)足消防供水水量及水壓的要求，并滿(mǎn)足兩路供水水源的要求。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)用水量為10L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間2h，1次消防用水量為72m3。廠房室外消防栓用水量為20L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間1h，1次消防用水量為72m3，總消防用水量為144m3。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘，在廠房周?chē)巡贾?具地上式室外消防栓，已滿(mǎn)足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2014，2018年版)所要求的室外消防栓的保護(hù)半徑不超過(guò)150m，且間距不應(yīng)大于120m的要求。

本廠房?jī)?nèi)均設(shè)消火栓進(jìn)行保護(hù)。其布置保證室內(nèi)任何一處均有2股水柱同時(shí)到達(dá)。每個(gè)消火栓箱內(nèi)均配置消火栓1個(gè)，麻質(zhì)襯膠水帶1條，直流水槍1支。室內(nèi)消火栓用水量為10L/s，室內(nèi)消火栓管網(wǎng)沿廠房呈環(huán)狀布置，管徑DN100，采用65mm消火栓，栓口離地面高度為1.1m，消火栓個(gè)數(shù)為37個(gè)。為了當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防車(chē)的水泵可迅速方便地通過(guò)該接合器的接口與建筑物內(nèi)的消防設(shè)備相連接，并送水加壓，使室內(nèi)的消防設(shè)備得到充足的壓力水源，以撲滅不同樓層的火災(zāi)；為了有效地解決發(fā)生火災(zāi)后，消防車(chē)滅火困難或因室內(nèi)的消防設(shè)備得不到充足的壓力水源無(wú)法滅火等問(wèn)題，在廠房外接近道路邊設(shè)置DN100消防水泵接合器，設(shè)置室內(nèi)DN100消防管線長(zhǎng)為850m，DN65消防管線長(zhǎng)為260m。在利用廠房?jī)?nèi)原有滅火器的條件下，在廠房?jī)?nèi)及廠房區(qū)域內(nèi)新建功能用房中增設(shè)MF/ABC3磷酸銨鹽干粉滅火器28具。

廠房室內(nèi)消防給水分別接著廠區(qū)內(nèi)原有DN600生產(chǎn)及消防主管與第一煉鋼廠DN250生產(chǎn)供水管，接口壓力不小于0.5MPa，滿(mǎn)足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014，2018年版)所要求的向室外、室內(nèi)環(huán)狀消防給水管網(wǎng)供水的輸水干管不應(yīng)少于2條的要求。當(dāng)其中1條發(fā)生故障時(shí)，其余的輸水干管應(yīng)仍能滿(mǎn)足消防給水設(shè)計(jì)流量的要求并且滿(mǎn)足廠房消防栓栓口動(dòng)壓不應(yīng)小于0.35MPa，且消防充實(shí)水柱按13m計(jì)算的要求。廠房?jī)?nèi)設(shè)置的消火栓管網(wǎng)，管材采用鍍鋅鋼管，溝槽連接。室外設(shè)置消防管網(wǎng)采用環(huán)狀，管材采用鍍鋅鋼管，埋設(shè)深度不小于1.0m，鍍鋅鋼管采用溝槽連接。本工程火災(zāi)時(shí)的排水，經(jīng)匯集排至廠房外原有排水溝，最終排至廠區(qū)區(qū)域外。

3.3 電氣消防設(shè)計(jì)

為確保廠房的安全生產(chǎn)和生命財(cái)產(chǎn)的安全，認(rèn)真貫徹執(zhí)行“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的消防工作方針及國(guó)家有關(guān)安全防火方面的法規(guī)。在建筑設(shè)計(jì)、總圖布置、消防給水、存在火災(zāi)隱患的場(chǎng)所等方面均按行業(yè)現(xiàn)行法律、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工。做好本工程防火、防爆、安全疏散工作，并針對(duì)工程發(fā)生火災(zāi)特點(diǎn)，立足自防自救，采取可靠的防火措施，做到安全實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。

消防系統(tǒng)接地利用廠房綜合接地裝置做為其接地板，設(shè)獨(dú)立引下線。要求綜合接地電阻不得大于4Ω(采用專(zhuān)用接地裝置時(shí)，接地電阻不得大于1Ω)。疏散指示照明及應(yīng)急照明連續(xù)供電時(shí)間不小于30min，應(yīng)急照明系統(tǒng)干線采用耐火或阻燃電纜(導(dǎo)線)明敷于金屬線槽。支線采用耐火或阻燃導(dǎo)線穿焊接鋼管敷設(shè)。每道廠房進(jìn)出口大門(mén)頂部設(shè)置照度要求不低于0.5lx疏散指示照明，應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志，采用蓄電池作備用電源，且連續(xù)供電時(shí)間不應(yīng)小于20min。

生產(chǎn)廠房根據(jù)工藝確定的廠房類(lèi)別為戊類(lèi)，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014，2018年版)中11.4.1條規(guī)定該廠房不需設(shè)置自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

3.4 排煙及通風(fēng)消防設(shè)計(jì)

生產(chǎn)車(chē)間屬戊類(lèi)廠房，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014，2018年版)的要求，車(chē)間內(nèi)所有面積不小于300m2的房間采用自然排煙方式，房間內(nèi)可開(kāi)啟外窗凈面積大于建筑面積的2%。做為自然排煙的窗口宜設(shè)置在廠房的外墻上方或者屋頂上，并能方便開(kāi)啟。自然排煙口距該防煙分區(qū)最遠(yuǎn)點(diǎn)的水平距離不應(yīng)超過(guò)30m，本廠房設(shè)計(jì)滿(mǎn)足該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 消防道路設(shè)計(jì)

廠區(qū)已建構(gòu)筑物的總平面布置、防火間距、安全疏散距離、防火分區(qū)和安全出口等嚴(yán)格按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定設(shè)計(jì)。廠區(qū)內(nèi)道路采用城市型，道路系統(tǒng)的布置除滿(mǎn)足生產(chǎn)及人行要求外，還考慮滿(mǎn)足消防規(guī)范的要求。道路成環(huán)形布置，并且道路中間消防車(chē)道與環(huán)形消防車(chē)道交接處應(yīng)滿(mǎn)足消防車(chē)轉(zhuǎn)彎半徑的要求。消防車(chē)道路面、撲救作業(yè)場(chǎng)地及其下面的管道和暗溝等應(yīng)能承受大型消防車(chē)的壓力，消防車(chē)道與廠房之間不應(yīng)設(shè)置妨礙消防車(chē)作業(yè)的障礙物。

道路路面寬度分別為主干道7.0m和4.0m。路面采用水泥混凝土面層(28d齡期抗折強(qiáng)度4.5MPa)，道路內(nèi)緣最小轉(zhuǎn)彎半徑分別為9m、12m不等。車(chē)間引道位置依車(chē)間大門(mén)位置而定，車(chē)間引道路面為水泥混凝土結(jié)構(gòu)。道路結(jié)構(gòu)層采用水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石。充分利用廠區(qū)現(xiàn)有綠化和景觀，在廠區(qū)局部地段種植觀賞性植物。綠化重點(diǎn)為廠房前面區(qū)域、道路兩側(cè)及預(yù)留空地，種植草坪、花草、樹(shù)木。

4 結(jié)束語(yǔ)

最終該廠房消防改造總投資為27.8萬(wàn)元。經(jīng)過(guò)1個(gè)月的設(shè)計(jì)施工后，完成廠房新增室內(nèi)消防栓施工并一次性完成消防驗(yàn)收。

隨著時(shí)代的發(fā)展，原有建筑物的消防設(shè)施已經(jīng)不能滿(mǎn)足最新規(guī)范的要求，因此對(duì)原有建筑進(jìn)行合理的消防設(shè)施提升改造，因地制宜改變?cè)薪ㄖ墓δ?，使其滿(mǎn)足使用要求是十分有意義的，也是符合經(jīng)濟(jì)性和防火安全原則的。