钢铁厂封闭式条形贮煤场的消防设计

钢铁厂封闭式条形贮煤场的消防设计许妍;尹士海;彭飞【摘要】针对钢铁厂封闭式条形贮煤场的结构特点，结合北方某钢铁厂条形贮煤场封闭工程实际，提出了自动消防炮设计方案，并详细介绍了消防炮灭火系统的参数选择、水力计算、布置形式、管道保温及自动化控制等方面的设计特点.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷)，期】2019(000)009【总页数】3页(P82-84)【关键词】钢铁厂;封闭式条形贮煤场;自动消防炮;消防设计【作者】许妍伊士海;彭飞【作者单位】唐钢国际工程技术股份有限公司;唐钢国际工程技术股份有限公司;唐山工业职业技术学院，河北唐山063000【正文语种】中文［中图分类】TQ0861概述传统露天条形煤场通常需要增大场地面积来提高贮煤量，同时对周边空气水源污染严重，为解决这一问题，并积极响应国内不断提高的环保要求，具有能够提高场地利用率、缩小占地面积、增加贮煤量、造型美观、环保性能突出，以及配套设备技术先进、自动化水平高等特点的封闭式煤场目前被广泛应用。［1］因此，封闭式贮煤场将逐步成为现有钢铁厂改造及新建钢铁厂的主要结构形式。虽然封闭式煤场优点很多，但是封闭状态的煤场内的煤堆自燃现象时有发生，且发生频率明显高于普通露天煤场，煤堆自燃是贮煤场重要的火灾隐患，严重威胁了煤场安全生产及钢铁厂的安全运行。［2］封闭煤场的消防设计已经成为给排水专业急需解决的课题。2工程实例北方某钢铁厂露天条形煤场封闭工程，煤场长370m，宽200m，净空约40m，1.2m以下采用混合砂浆砌筑烧结实心页岩砖墙，上部结构采用钢结构双层网壳结构。2.1消防系统选择根据GB50016-2014《建筑设计防火规范》第8.2.1条规定，建筑占地面积大于300m2的仓库应设置室内消火栓系统。根据GB50016-2014《建筑设计防火规范》8.3.5条规定，难以设置自动喷水灭火系统的丙类库房等高大空间场所，应设置其他自动灭火系统，并宜采用固定消防炮等灭火系统。［3］另根据GB50414-2018《钢铁冶金企业设计防火标准》第3.0.7条规定，封闭贮煤场建筑面积和防火分区面积不宜超过12000m2，当超过12000m2时，应设置消防炮灭火设施。第8.2.1条规定，已设置自动灭火系统的室内贮煤场可不设置室内消火栓系统。［4］当室内储煤场发生火灾时，由于会产生一氧化碳等有毒气体，消防队员在室内操作消火栓灭火的可能性较小，有毒气体会威胁消防队员和工厂生产人员的人身安全。当煤场发生火灾时消防队员及工厂生产人员可利用靠近储煤区域外的室外消火栓及室内的自动消防炮系统进行灭火，故可不设置室内消火栓。本贮煤场主要储存煤粉，属于丙类库房，占地面积大于300m2，且超过12000m2，故应设置室内自动消防炮灭火设施，可不设置室内消火栓系统。2.2消防炮灭火系统2.2.1参数选择根据GB50338-2003《固定消防炮灭火系统设计规范》4.2.1条规定，消防炮的布置应能使两门水炮的水流同时到达被保护区域的任一部位。4.3.3条规定，扑救室内火灾的灭火用水连续供给时间不应小于1.0h。4.3.4条规定，用水量应按两门水炮的水射流同时到达防护区任一部位的要求计算，工业建筑的用水量不应小于60L/s。[5]根据16CECS245-2008《全自动消防炮技术规程》中的规定，本煤场内经常有人进行维护，属于有人员活动的场所，应选用带有雾化功能的自动消防炮灭火系统；煤场内主要储存物质为煤粉，属于有防爆要求的场所，应采用具有防爆功能的自动消防炮灭火系统[6]根据规范要求及料场实际情况，消防炮采用防爆型红外线自动寻消防炮ZXD0.8/40型，每台流量40L/s，额定工作压力0.8MPa，额定射程70m，喷雾角度290。，水平旋转角度0。~±360。，垂直旋转角度-100。~+65。，自动定位时间＜60s,监控半径280m,带有雾化功能。2.2.2水力计算每台消防炮流量40L/s，两台消防炮的水流需同时到达着火点，故该系统消防供水量：Q=40L/sx2=80L/s。消防炮额定工作压力P0:0.8MPa；水炮安装高度h必40m;系统总水头损失5m；故消防水泵供水压力为P1=0.8+0.4+0.05=1.25MPa。消防水炮采用临时高压消防给水系统，消防加压设施设在消防泵站内，由消防给水泵、消防稳压泵及稳压罐组成，供水能力80L/s，供水压力1.25MPa。2.2.3布置形式高空悬挂不利于施工安装及日常检修，故考虑将消防炮布置在网壳顶下的马道检修平台下。消防管道沿马道平台敷设，设置成环状管网。2台消防炮成对布置，每组消防炮间距81.5m，共设置消防炮20台，保证2台消防炮的水射流同时到达防护区任何部位。可实现保护区无盲区、无死角。消防管道最高处设置末端试水装置及排水措施。消防炮布置见图1、图2。2.2.4管道保温图1消防炮布置平面图图2消防炮布置剖面图根据GB50338-2003《固定消防炮灭火系统设计规范》4.2.1条规定，室内系统应采用湿式给水系统，［5］但是本煤场所处为北方寒冷地区，煤场内无采暖措施，如采用湿式消防给水系统，冬季严寒天气管道中的消防水可能会被冻住而影响消防水的使用。故本煤场采用了电伴热带保温的措施，在每条明装管道处都缠绕了防爆型电伴热带，保证了消防炮用水的正常供应。2.2.5自动化控制由于煤场火灾主要为自燃，产生热辐射，故采用对热辐射敏感的红外线火灾探测器，并采用图像探测器进行组合探测，进行初期火灾的自动跟踪定位，并运用自动化控制方式来实现自动灭火。每个消防炮设置水流指示器，电动信号阀及检修阀。煤场现场设置防爆控制箱，在消防控制室内设置消防炮系统集中控制柜等。自动消防炮灭火装置集火灾探测与消防灭火于一体，对被保护区域进行全天候实时监控，一旦区域内发生火情，装置将通过红外线火灾探测器与图像探测器共同在60s内完成扫描精准定位，同时有两台消防炮对准着火点进行喷水灭火，水流指示器与电动信号阀同时打开，将信号传至消防炮系统集中控制柜，消防泵启动，进行持续灭火，灭火完成后消防炮将自动复位并待机监视。［6］3结语以北方某钢铁厂煤场封闭消防设计为例，详细介绍了消防炮灭火系统的参数选择、水力计算、布置形式、管道保温及自动化控制等方面的设计特点。在加强对封闭煤场的管理和采取了消防炮灭火措施后，可以显著改善煤场自燃现象，不仅保证了安全生产，也避免了煤炭资源的无谓流失，使封闭煤场这种节能环保的先进技术得以更好地应用。[参考文献]【相关文献】黄国斌.封闭式圆形煤场贮煤防自燃探讨[J].中国高新技术企业，2010（19）：185-186.汪芬.封闭式贮煤场消防新技术的应用[J].应