宮瑤 唐勇 尹奇 李貴雷

摘要：隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，大型貯煤輸煤設(shè)施及鍋爐也在非火電行業(yè)得到應(yīng)用。本文結(jié)合非電力行業(yè)的北方某化工廠輸煤島、鍋爐島工程項(xiàng)目，對(duì)其執(zhí)行的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、固定消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：非電行業(yè)輸煤島;非電行業(yè)鍋爐島;消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

近年來，隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，大型貯煤輸煤設(shè)施及鍋爐也在非火電行業(yè)得到應(yīng)用，如鋼鐵、化工等行業(yè)。在非電行業(yè)中的輸煤、鍋爐島與火力發(fā)電廠的輸煤系統(tǒng)、主廠房燃燒熱力系統(tǒng)不同，火力發(fā)電廠內(nèi)的主廠房燃燒熱力系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的主體設(shè)備，而非電行業(yè)中的輸煤、鍋爐島只是整個(gè)工程的附屬裝置。因此不能繼續(xù)執(zhí)行《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》，而應(yīng)執(zhí)行適用范圍更寬泛的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。由于《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》不是有針對(duì)性的專業(yè)規(guī)范，這樣就大大的提高了輸煤、鍋爐島消防設(shè)計(jì)、施工的難度。本課題通過開展方案研究，開創(chuàng)新方法等一系列措施，成功解決了各項(xiàng)技術(shù)難題。

一、項(xiàng)目背景

北方某新建煤化工廠，為滿足全廠工藝裝置對(duì)大量蒸汽的需求，保證化工裝置可靠運(yùn)行，需配套建設(shè)蒸汽生產(chǎn)設(shè)施，項(xiàng)目考慮建設(shè)高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐及其配套設(shè)施（以下簡(jiǎn)稱鍋爐島）。同時(shí)為滿足全廠工藝對(duì)煤源的需求，需配套建設(shè)氣化用原料煤和鍋爐用燃料煤所需的煤儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施（以下簡(jiǎn)稱輸煤島），包含卸煤、儲(chǔ)煤、混煤、上煤等系統(tǒng)?；ば袠I(yè)的輸煤、鍋爐島與火力發(fā)電廠的輸煤系統(tǒng)、主廠房燃燒熱力系統(tǒng)不同?；鹆Πl(fā)電廠內(nèi)的主廠房燃燒熱力系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的主體設(shè)備，而非電行業(yè)中的輸煤、鍋爐島只是整個(gè)工程的附屬裝置。經(jīng)與當(dāng)?shù)叵啦块T溝通確認(rèn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，本項(xiàng)目輸煤、鍋爐島部分不執(zhí)行《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》，而執(zhí)行通用性更強(qiáng)的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。

二、采用《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對(duì)輸煤、鍋爐島消防部分設(shè)計(jì)的影響分析

按照《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》，主廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別按照定義為丁類。而按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，主廠房中除氧煤倉間內(nèi)含有可燃固體，火災(zāi)危險(xiǎn)性定義為丙類，主廠房中的鍋爐房定義成丁類，但主廠房中除氧煤倉間著火后，可燃物煤足以構(gòu)成爆炸或燃燒的危險(xiǎn)，因此主廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別定義為丙類。丙類建筑當(dāng)采用高層廠房或建筑面積大于500m2的地下或半地下丙類廠房時(shí)，應(yīng)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)，并宜采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。因此本工程在輸煤島各個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站、碎煤機(jī)室、筒倉、汽車卸煤溝等建構(gòu)筑物及鍋爐島的主廠房中均需采用自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

本項(xiàng)目輸煤、鍋爐島的消防系統(tǒng)執(zhí)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，設(shè)置了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，如預(yù)作用系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)、干式系統(tǒng)等，使得其設(shè)計(jì)的各個(gè)建構(gòu)筑物的消防水量比常規(guī)火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)的消防水量大，各建筑物消防水量詳見表1。

設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注意各個(gè)建構(gòu)筑物的消防干管管徑比常規(guī)火電項(xiàng)目更大，設(shè)置自動(dòng)噴水系統(tǒng)的建筑物消防水干管至少在DN200以上。并應(yīng)核算總體院設(shè)計(jì)的消防水泵、水池的容量是否滿足消防設(shè)計(jì)的要求。

三、輸煤、鍋爐島中自動(dòng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析

（一）輸煤、鍋爐島中大空間自動(dòng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析

輸煤島中的碎煤機(jī)室因要滿足輸煤落料轉(zhuǎn)運(yùn)的工藝要求，及設(shè)備檢修起吊的要求，碎煤機(jī)室內(nèi)一些樓層高度比較高。超過了《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的采用預(yù)作用系統(tǒng)中危險(xiǎn)級(jí)II級(jí)最大凈空高度要求的12m。預(yù)作用系統(tǒng)無法滿足要求，因此應(yīng)設(shè)置雨淋系統(tǒng)。受煤斗制約，需要在側(cè)墻安裝側(cè)墻式噴頭，對(duì)本層進(jìn)行保護(hù)。

輸煤島中的汽車卸煤溝因本工程工藝要求，氣化用煤和鍋爐用煤需嚴(yán)格分開，不能摻混。為滿足汽車接卸，汽車卸煤溝地下深度較大。超過了《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的采用預(yù)作用系統(tǒng)中危險(xiǎn)級(jí)II級(jí)最大凈空高度要求的12m。預(yù)作用系統(tǒng)無法滿足要求，因此設(shè)置雨淋系統(tǒng)。受葉輪給煤機(jī)制約，需要在側(cè)墻安裝側(cè)墻式噴頭，對(duì)本層進(jìn)行保護(hù)。并設(shè)置雨淋閥間集中布置閥組。

鍋爐島主廠房中的鍋爐房為丙類大空間場(chǎng)所，建筑中只有鍋爐燃燒器是主要的火災(zāi)危險(xiǎn)源并需要滅火保護(hù)，因此采用雨淋系統(tǒng)保護(hù)鍋爐燃燒器。

（二）輸煤島自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析

輸煤島中轉(zhuǎn)運(yùn)站、碎煤機(jī)室、筒倉等建筑中因運(yùn)煤設(shè)備的荷載大，而部分建筑跨度也大，因此結(jié)構(gòu)梁的布置較多，并且相對(duì)較大，這對(duì)建筑物內(nèi)的噴頭布置有很大的難度。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)反復(fù)調(diào)整噴頭間距，并且增加梁下下噴型噴頭，才能滿足保護(hù)要求。因各層最大凈空高度不同，凈空高度在8m、8～12m、大于12m不等，同一建筑物應(yīng)采用不同的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，采用不同噴水強(qiáng)度，不同形式的噴頭進(jìn)行多次計(jì)算，計(jì)算復(fù)雜性增大。

四、水幕作為輸煤棧橋防火分隔隔斷

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積要求，部分高層棧橋、廊道及汽車卸煤溝等地下或半地下廠房需設(shè)置防火分隔，本工程考慮輸煤皮帶無法分段，并且無法設(shè)置防火門、防火卷簾等作為防火分隔，因此采用水幕系統(tǒng)作為防火分隔。

五、寒冷地區(qū)消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)

本工程地處北方寒冷地區(qū)，其中煤場(chǎng)區(qū)域因面積較大，且長(zhǎng)期通風(fēng)，不采用采暖設(shè)施。為保證煤場(chǎng)的消防水炮自動(dòng)滅火系統(tǒng)正常運(yùn)行，需在消防環(huán)管設(shè)置放空閥，并應(yīng)在進(jìn)入冬季前放空消防水炮環(huán)管內(nèi)消防水。

筒倉設(shè)備層及汽車卸煤溝零米層無法設(shè)置采暖設(shè)施，因此采用干式滅火系統(tǒng)。

六、固定消防系統(tǒng)在施工中的難點(diǎn)分析

在固定消防設(shè)備安裝施工過程中也存在很多問題，如轉(zhuǎn)運(yùn)站地下部分，因地面存在很大坡度，噴淋施工腳手架搭建困難。轉(zhuǎn)運(yùn)站樓層較高，設(shè)備安裝后，噴淋安裝難度比較大，腳手架搭建，移動(dòng)困難。結(jié)構(gòu)梁過多，噴頭與梁的間距不好控制。

施工現(xiàn)場(chǎng)采用多種辦法使施工人員安全、方便的安裝。對(duì)于碎煤機(jī)室、轉(zhuǎn)運(yùn)站等較高樓層的噴淋管網(wǎng)，在運(yùn)煤等設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前采用升降車安裝噴淋管道。而對(duì)于地下部分轉(zhuǎn)運(yùn)站等升降車無法進(jìn)入的區(qū)域，現(xiàn)場(chǎng)搭建滿堂紅腳手架，將整個(gè)施工層鋪滿。對(duì)于斜坡角度較大的皮帶層，采用特制腳手架，使施工區(qū)域更加平穩(wěn)。

七、結(jié)語

對(duì)于非電行業(yè)的輸煤、鍋爐島的消防設(shè)計(jì)，在發(fā)電廠的成熟的設(shè)計(jì)理念可能因行業(yè)要求不同而不適用。本文結(jié)合實(shí)際工程將《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的消防部分設(shè)計(jì)在非電產(chǎn)業(yè)中輸煤、鍋爐島上的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明，并對(duì)設(shè)計(jì)、施工中的難點(diǎn)和解決方案進(jìn)行了介紹，以供同類工程借鑒使用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]GB 50084-2017，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB 50229-2019，火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)[S].

作者簡(jiǎn)介：宮瑤（1987-），女，工程師，主要從事電廠給排水設(shè)計(jì)。